revestimietos bituminosos
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REVESTIMIENTOS
BITUMINOSOS
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CONTENIDO
Introducción
Riegos sin gravilla
Riegos con gravilla
Lechadas asfálticas y microaglomerados en frío
Mezclas asfálticas en caliente
Concreto asfáltico
Método Marshall
Método de diseño volumétrico SUPERPAVE
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CONTENIDO(continuación)
Evaluación de mezclas de concreto asfáltico
Ensayos para análisis y diseño empírico-mecanísticode pavimentos asfálticos
Módulo elásticoResistencia a la fatiga
Ahuellamiento del pavimento asfáltico
Agrietamiento térmicoSusceptibilidad a la humedad
Fricción
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CONTENIDO(continuación)
Mezclas abiertas en caliente
Mezclas SMA
Mezclas asfálticas de alto módulo
Mezcla discontinua en caliente para capa de rodadura
Mezcla drenante
Mezclas asfálticas en fríoMezclas densas en frío
Mezclas abiertas en frío
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REVESTIMIENTOS BITUMINOSOS
INTRODUCCIÓN
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Definición
El revestimiento bituminoso es la capa superior deun pavimento, constituida por un tratamiento o por
una mezcla bituminosa
Función
Brindar una superficie de rodamiento lisa y segura
al tránsito automotor
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ComposiciónAgregados pétreos y un producto bituminoso,aplicados en forma de riegos o de mezcla. En el primercaso el revestimiento no brinda aporte estructural y en
el segundo generalmente sí
Requerimientos
Proporcionar adecuada resistencia al deslizamiento,al ahuellamiento (mezclas) y a la fractura por causasimputables o no a las cargas del tránsito
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Características generales
La mayoría de las pruebas para verificar la calidad de losmateriales para los revestimientos bituminosos son lasmismas exigidas para las capas granulares
Existen dos tipos de pruebas adicionales, que sirven paraverificar ciertas condiciones específicas del agregado comoparte del revestimiento:
— Coeficiente de pulimento acelerado
— Adhesividad con el ligante bituminoso
Así mismo, para el diseño de mezclas asfálticas se requiereconocer los pesos específicos de los agregados y del llenante
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Coeficiente de pulimento acelerado (INV E-232)
Es una medida de la resistencia de los agregados a laacción de pulimento bajo la acción de los neumáticos
de los vehículosMuestras del agregado son sometidas a la acción deuna llanta con presión de 3.15 kg/cm2 y a un polvoabrasivo y agua durante 6 horas
Las características de fricción del agregadopulimentado se miden con el péndulo británico defricción
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Coeficiente de pulimento acelerado (INV E-232)MÁQUINA DE ENSAYO
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Coeficiente de pulimento acelerado (INV E-232)
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminoso
Los ensayos de afinidad con el ligante buscan determinar laresistencia de los agregados al desprendimiento de la película deasfalto en presencia de agua
Los ensayos usuales determinan la adhesividad pasiva, es decir, laresistencia al desplazamiento del ligante en contacto los agregados, porla acción del agua y/o del tránsito:
— Adherencia en bandeja — Placa Vialit —
Stripping — Riedel Weber — Estabilidad retenida (Marshall) — Resistencia retenida (inmersión-compresión) — Resistencia retenida (tracción indirecta)
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminoso
Ensayo de adherencia en bandeja (INV E 740)
Se usa para valorar la adherencia de los agregados parala construcción de tratamientos superficiales
Partículas de agregado seco se adhieren a una películade asfalto de 1.5 mm, llevándose el conjunto al horno a60ºC por 1 día y cubriéndolo luego con agua durante 4días, después de los cuales se remueven las partículas yse evalúa, en porcentaje, la proporción de su superficieque conserva el asfalto adherido
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminoso
Ensayo de adherencia en bandeja (INV E 740)
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminosoEnsayo de adherencia en Placa Vialit (NLT 313)
Se usa para valorar la adherencia de los agregados para
la construcción de tratamientos superficiales
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminosoEnsayo de adherencia en Placa Vialit (NLT 313)
Se coloca el ligante sobre la placa y se insertan en él
100 partículas de la gravilla por emplear y se compactanUna vez curado el ligante, la placa se coloca enposición invertida sobre el soporte del dispositivo deensayo y se somete a 3 impactos de una esfera de acero
Se cuentan las partículas desprendidas que no esténmanchadas por el ligante (A)
Adhesividad (%) = 100 - A
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminosoEnsayo de adherencia en Placa Vialit (NLT 313)
Placa con ligantey gravilla
Colocación de placasobre el soporte
Posición de la esferapara los impactos
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminosoEnsayo de adherencia en Placa Vialit (NLT 313)
Se levanta la placaluego de los impactos
Aspecto de la muestraluego de la prueba
Conteo de partículasno manchadas
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminoso
Stripping (AASHTO T 182 – INV E-737)
Se emplea para valorar la afinidad con el asfalto de losagregados para mezclas abiertas en caliente
Una muestra del agregado se mezcla con una cantidadconocida de asfalto, se sumerge en agua por 48 horas y
luego se estima de manera visual si el área de laspartículas cubiertas por el ligante es mayor o menor de95 %
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminosoStripping (AASHTO T 182 – INV E-737)
AGREGADOS CON DIFERENTES NIVELES DE ADHESIVIDAD
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminoso
Ensayo Riedel – Weber para arenas (INV E - 774)
Partículas de arena de tamaños entre 0.20 mm y 0.63mm, mezcladas con asfalto, se someten a la acción desoluciones de carbonato sódico de concentracionescrecientes
Se determina cuál es la menor de las concentraciones dela solución que produce el desprendimiento total delligante de la superficie de la arena
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminoso
Estabilidad Marshall retenida (AASHTO T 245)
Probetas Marshall elaboradas con el contenido óptimode asfalto según diseño, se sumergen en agua a 60º C por48 horas y luego se someten al ensayo de estabilidad
Las estabilidades se comparan con las obtenidas sobre
probetas ensayadas en condición normal (inmersión a60ºC por 30 minutos)
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminoso
Resistencia retenida por inmersión compresión(AASHTO T 165 y T 167 – INV E-738)
Probetas con el contenido óptimo de asfalto se compactanpor presión (170 kN) y se someten a curado, divididas en 2grupos, durante 4 días: uno al aire a 25 ºC y el otro en aguaa 49 ºC por 4 días o a 60 ºC por 24 horas
Las probetas se fallan por compresión simple y se
comparan los resultados promedio de los 2 grupos:
100*SECOCURADOTRASARESISTENCI
HÚMEDOCURADOTRASARESISTENCIRETENIDAARESISTENCI
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminoso
Resistencia retenida por inmersión compresión(AASHTO T 165 y T 167 – INV E-738)
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminoso
Resistencia retenida en tracción indirecta (AASHTO T283 –
INV E-725)
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Las probetas cilíndricas son sometidas a compresión
hasta la falla a lo largo de dos generatrices opuestas, conuna velocidad de deformación de 50 mm/minuto a 25 °C
Este modo de carga produce un esfuerzo horizontal detensión a lo largo del eje vertical y uno de compresión a
lo largo del diámetro horizontalLa falla se produce por agrietamiento por tensión a lolargo del diámetro vertical
Adhesividad con el ligante bituminosoResistencia retenida en tracción indirecta (INV E-725)
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t D
PST **
*2000
ST = resistencia a la tensión indirecta, kPaP = carga máxima, ND = diámetro de la probeta, mmt = espesor de la probeta, mm
Adhesividad con el ligante bituminosoResistencia retenida en tracción indirecta (INV E-725)
AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Adhesividad con el ligante bituminosoResistencia retenida en tracción indirecta (INV E-725)
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Ensayo adicional sobre el agregado gruesoContenido de impurezas (INV E 237)
Determina la limpieza superficial del agregado grueso
Mediante lavado, se separan las partículas menores altamiz # 35 (0.5 mm), las cuales se consideran comoimpurezas
El porcentaje en masa de las impurezas respecto de lamasa seca de las partículas ensayadas, es el resultado delensayo
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Peso específico del agregado grueso (AASHTO T85 – INV E-223)
1. Determinación de la condición SSS
Una muestra del agregado se sumerge en
agua 24 horas, luego se seca con una tela
absorbente para eliminar el agua libre,
pero dejando la apariencia de que la
superficie de las partículas está húmeda
Se anota el peso del agregado SSS (B)
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Peso específico del agregado grueso (AASHTO T85 – INV E-223)
2. Determinación de los pesos específicos
Se coloca la muestra en una canasta de malla y se
determina el peso de la muestra sumergida en agua (C)
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Peso específico del agregado grueso (AASHTO T85 –
INV E-223)
2. Determinación de los pesos específicos
Se saca la muestra de la canasta, se seca en el horno yse determina su peso (A)
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Peso específico del agregado grueso (AASHTO T85 – INV E-223)2. Determinación de los pesos específicos
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Peso específico del agregado fino (AASHTO T84 –
INV E-222)1. Determinación de la condición SSS
Una muestra del agregado humedecido se coloca en unmolde troncocónico y se le aplican 25 golpes de un pisónmetálico
Se levanta el molde y si la arena mantiene la forma, es quese encuentra muy húmeda y se debe airear
Se repite la operación hasta que la muestra se escurre alretirar el molde
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Peso específico del agregado fino (AASHTO T84 –
INV E-222)1. Determinación de la condición SSS
Apisonado del agregado Condición SSS del agregado
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Peso específico del agregado fino (AASHTO T84 –
INV E-222)
Se colocan 500 gramos del agregado en condición SSS enun frasco de volumen V
Se llena el frasco con agua a 20ºC y se determina el pesode agua requerida para llenarlo (W)
Se saca el agregado del frasco, se seca en el horno y se pesa(A)
2. Determinación de los pesos específicos
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Peso específico del agregado fino (AASHTO T84 –
INV E-222)
2. Determinación de los pesos específicos
Colocación de lamuestra en el frasco
de volumen V
Eliminación de lasburbujas de aire
Completando el aguapara llenar el frasco
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Peso específico del agregado fino (AASHTO T84 –
INV E-222)
2. Determinación de los pesos específicos
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Peso específico del llenante mineral (AASHTO T100 – INV E-128)
La muestra de ensayo y se pesa (Wo)
Se coloca la muestra en un picnómetro, se llena éste con
agua a temperatura Tx y se pesa (Wb)
Se determina el peso del picnómetro lleno de agua a la
temperatura Tx (Wa)
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Determinación peso delpicnómetro lleno de agua a
temperatura Tx
Sacando burbujas de aire delfrasco con agua y llenante,
mediante calor
Peso específico del llenante mineral (AASHTO T100 – INV E-128)
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
Peso específico de los agregados y el llenante mineralcombinados
Cuando se mezclan varios agregados, se debedeterminar el peso especifico de la mezcla de ellos,incluyendo el llenante mineral, si éste se encuentrapresente
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
REQUISITOS DE CALIDAD DE LOS AGREGADOS PÉTREOSPARA LECHADAS ASFÁLTICAS
ESPECIFICACIONES INVÍAS
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
REQUISITOS DE CALIDAD DE LOS AGREGADOS PÉTREOSPARA LECHADAS ASFÁLTICAS
ESPECIFICACIONES IDU - 2006
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
REQUISITOS DE CALIDAD DE LOS AGREGADOS PÉTREOS
PARA CONCRETOS ASFÁLTICOSESPECIFICACIONES IDU - 2006
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
REQUISITOS DE CALIDAD DE LOS AGREGADOS PÉTREOSPARA CONCRETOS ASFÁLTICOS (CONT.)
ESPECIFICACIONES IDU - 2006
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
REQUISITOS DE CALIDAD DE LOS AGREGADOS PÉTREOS PARA
MEZCLAS DISCONTINUAS EN CALIENTE PARA CAPA DE RODADURAESPECIFICACIONES IDU - 2006
AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
REQUISITOS DE CALIDAD DE LOS AGREGADOS PÉTREOS PARA
MEZCLAS DRENANTE
ESPECIFICACIONES INVÍAS
AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
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AGREGADOS PÉTREOS PARA EL REVESTIMIENTO
GRANULOMETRÍAS TÍPICAS DE LOS AGREGADOS PÉTREOSPARA TRATAMIENTOS Y MEZCLAS BITUMINOSAS
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TIPOS DE REVESTIMIENTOS BITUMINOSOS
Riegos sin Imprimación
gravilla(*) Riegos de liga
Otros riegos (curado, antipolvo, niebla, etc)
Riegos con Tratamiento superficial simple
gravilla Tratamiento superficial doble
Revestimientos Lechadas asfálticas
bituminosos densas (concreto asfáltico)en caliente abiertas
Mezclas discontinuas
drenantes
en frío densas
abiertas
(*)los riegos sin gravilla no son propiamente revestimientos bituminosos, sino tratamientos previos a ellos o colocados con otros fines
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REVESTIMIENTOS BITUMINOSOS
RIEGOS SIN GRAVILLA
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Imprimación
Aplicación de un ligante bituminoso sobre una capagranular, previa a la construcción de un revestimientobituminoso
El ligante por emplear debe presentar bajaviscosidad para que sea fácilmente aplicable, penetrepor capilaridad en la capa de base e impregneadecuadamente la superficie de ésta
El ligante debe ser de curado medio (asfalto líquidoMC 30 o MC 70) o de rotura lenta (emulsión asfálticaCRL 0) para favorecer el proceso de penetracióndentro de la base
RIEGOS SIN GRAVILLA
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Imprimación (cont.)
La dosificación se establece en obra y no seráinferior a 500 g/m2 de ligante residual
RIEGOS SIN GRAVILLA
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Riego de liga
Aplicación de un ligante bituminoso sobre un pavimentoexistente, previamente a la extensión de una capa bituminosa
El ligante por emplear debe ser fluido para permitir una fácilaplicación, lo más uniforme posible y en dosificaciones
pequeñasDeberá ser una emulsión asfáltica de rotura rápida (CRR),para permitir la puesta en obra de la nueva capa lo másrápidamente posible
Debe tener muy pequeñas cantidades de disolventes o carecerde ellos, pues su exceso puede contaminar la capa bituminosa,desmejorando sus características mecánicas
La dosificación se establece en obra y oscila entre 200 y 300gramos/m2 de ligante residual
RIEGOS SIN GRAVILLA
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Riego antipolvo (paliativo de polvo)
Aplicación de un ligante asfáltico sobre la superficiede un camino destapado, con el fin de eliminar elpolvo del mismo y hacer más cómoda la circulación
Se suelen emplear emulsiones de rotura lenta (CRL1) diluidas entre 5 y 10 veces el volumen de laemulsión
La cantidad de emulsión por aplicar oscila entre 0.8y 1.5 litros/m2, según la condición de la superficie portratar
OTROS RIEGOS SIN GRAVILLA
OTROS RIEGOS SIN GRAVILLA
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Riego antipolvo (paliativo de polvo)
OTROS RIEGOS SIN GRAVILLA
CON RIEGOSIN RIEGO
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Riego de curado
Aplicación de un ligante asfáltico sobre una baseestabilizada con cal o con cemento Portland,
Su finalidad es formar una película continua queimpida o retrase la evaporación del agua,favoreciendo el curado de la capa e impidiendo sufisuramiento
Se emplean emulsiones de rotura rápida (CRL 1)en cantidades no inferiores a 400 g/m2 de liganteresidual
OTROS RIEGOS SIN GRAVILLA
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Riego de curado
OTROS RIEGOS SIN GRAVILLA
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Riego niebla (riego en negro)
Aplicación de un ligante asfáltico sobre unpavimento antiguo para mejorar su impermeabilidad opara rejuvenecerlo si presenta síntomas de degradación
por desgaste o por escasez en la dosificación delligante
Se emplean emulsiones de rotura lenta (CRL 1)diluidas en agua en proporciones iguales
La cantidad del material diluido por regar varíaentre 0.5 y 1.0 litro/m2
OTROS RIEGOS SIN GRAVILLA
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Riego niebla (riego en negro)
OTROS RIEGOS SIN GRAVILLA
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REVESTIMIENTOS BITUMINOSOS
RIEGOS CON GRAVILLA
A A OS S C A S
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Tratamiento superficial simple
Es la aplicación de un ligante bituminoso sobre unasuperficie, seguida inmediatamente por la extensión ycompactación de una capa de agregado pétreo de tamañotan uniforme como sea posible
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
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Tratamiento superficial doble
Consiste en dos aplicaciones alternativas yconsecutivas de un ligante bituminoso y agregadospétreos, seguidas de un proceso de compactación
El tamaño máximo del agregado de la segundadistribución es, aproximadamente, la mitad del tamañodel agregado de la primera capa
El agregado debe ser tan uniforme en tamaño comosea posible, de manera que el tratamiento tengaesencialmente una sola capa de partículas
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
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Tratamiento superficial doble
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
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TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
Funciones de los componentes
El ligante desempeña las funciones de impermeabilizarel pavimento y fijar las partículas del agregado. Serecomienda el empleo de emulsiones asfálticas de roturarápida (CRR 2 o CRR 2m)
El agregado aporta al tratamiento característicasantideslizantes, resistencia a la circulación de los vehículosy asegura la drenabilidad de las aguas superficiales
El tratamiento provee una superficie de rodamientoeconómica, asegura la estanqueidad de las capas inferiores
del pavimento y brinda una textura superficial que impideel deslizamiento de los vehículos
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
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FRANJAS GRANULOMÉTRICAS TÍPICAS PARATRATAMIENTOS SUPERFICIALES
Simples (Artículo 430 Especificaciones INVIAS)
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
Dobles (Artículo 431 Especificaciones INVIAS)
TAMIZ PORCENTAJE QUE PASANormal Alterno TIPO
TSD 1 TSD 2 TSD 3 TSD 425.0 mm
19.0 mm12.5 mm9.5 mm6.3 mm
4.75 mm2.36 mm1.18 mm
1‖
3/4‖1/2‖
3/8‖
1/4‖
No.4No.8No.16
100
90-10010-450-15
-0.5--
-
10090-10020-550-15
-0-5-
-
-100
90-10010-400-150-5-
-
--
10090-10020-550-150-5
TAMIZ PORCENTAJE QUE PASA
Normal Alterno TSS-1 TSS-2
19.0 mm12.5 mm9.5 mm6.3 mm
4.75 mm
2.36 mm
3/4‖
1/2‖
3/8‖
1/4‖
No.4
No.8
10090-10020-550-15
-
0-5
-100
90-10010-400-15
0-5
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
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FRANJAS GRANULOMÉTRICAS TÍPICAS PARATRATAMIENTOS SUPERFICIALES
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
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TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
Los métodos de dosificación son empíricos
Inicialmente, se define el tamaño y la dosificación delagregado pétreo
La cantidad de ligante debe ser suficiente para fijar elagregado y quedar a una altura aproximada del 70 % deéste
Cualquiera sea el método utilizado, la dosificaciónbásica se debe modificar a la vista de las condicionesparticulares de cada obra
Dosificación de los tratamientos
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
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RECOMENDACIONES INVIAS PARA LA DOSIFICACIÓN DETRATAMIENTOS SUPERFICIALES
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
AGREGADOS LIGANTE RESIDUALGradación Dosificación
(l/m2)
(l/m2)
TSS-1
TSS-2
8-10
6-8
0.9-1.3
0.7-1.1
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES SIMPLES
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
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TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES DOBLES
RECOMENDACIONES INVIAS PARA LA DOSIFICACIÓN DETRATAMIENTOS SUPERFICIALES
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
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TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
MÉTODO DE DOSIFICACIÓN DEL CRR (CENTRE DE
RECHERCHES ROUTIERES DE BÉLGICA)
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
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TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
MÉTODO DE DOSIFICACIÓN DE LINCKENHEYL (REGLADEL DÉCIMO)
Parámetro Definición Unidad Cálculo
D Tamaño máximo nominal mm Se obtiene de franja
granulométrica
d Tamaño mínimo nominal mm Se obtiene de franjagranulométrica
A Tamaño medio agregado mm (D+d)/2
Q Cantidad de agregado para el riego l/m2 Q = 0.9*A, si A >10mm
Q = 3+0.7*A, si A 10mm
L Dosificación del ligante residual l/m2 L = 0.1*Q
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Ejemplo
Tratamiento superficial simple
Franja granulométrica TSS 2 — (D = 9.5 mm; d = 4.75 mm; A = 7.1 mm)
Parámetro de pérdidas (R = 1.0 litros/m2)
Superficie normal (a = 0.34)Agregados pétreos naturales (b = 0.09)
Emulsión catiónica CRR 2, concentrada al 68 % (0.68)
COMPARACIÓN ENTRE LOS MÉTODOS DE DOSIFICACIÓN
DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
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Solución
Especificaciones de construcción INVIASQ = 6 - 8 litros/ m2
L = 0.7 - 1.1 litros/ m2
Método del CRRQ = A- (A2 /100) + R = 7.1 - (7.1*7.1/100) + 1 = 8.6 litros/ m2
L = a + b*Q = 0.34 + 0.09*8.6 = 1.06 litros/ m2
Método de LinckenheylQ = 3 + 0.7*A = 3 + 0.7*7.1 = 8.0 litros/ m2
L = 0.1*Q = 0.1*8.0 = 0.8 litros/ m2
COMPARACIÓN ENTRE LOS MÉTODOS DE DOSIFICACIÓN
DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
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Solución (cont.)
Como el producto bituminoso del tratamiento superficial
se aplica en forma de emulsión asfáltica, las dosificacionesde ligante residual (L) deben ser convertidas a cantidadesequivalentes de emulsión asfáltica (E), de acuerdo con laconcentración de ésta
COMPARACIÓN ENTRE LOS MÉTODOS DE DOSIFICACIÓN
DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
emulsiónladeiónConcentrac
ml Lml E ) / () / (
22
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REVESTIMIENTOS BITUMINOSOS
LECHADAS ASFÁLTICAS
YMICROAGLOMERADOS
EN FRÍO
LECHADA ASFÁLTICA
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DefiniciónMezcla de consistencia fluida, compuesta por emulsiónasfáltica de rotura lenta, agregado fino bien gradado(normalmente de tamaño máximo 10 mm), llenante mineral,agua y, eventualmente, aditivos
ObjetivosImpermeabilizar la superficie de un pavimento existenteProteger la carpeta asfálticaAumentar la resistencia al deslizamiento del pavimentoMejorar la apariencia superficialLa lechada no aporta capacidad estructural y no corrige laserviciabilidad del pavimento
LECHADA ASFÁLTICA
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LECHADA ASFÁLTICA
LECHADA ASFÁLTICA
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Funciones de los componentes
Agregado pétreoProveer un esqueleto mineral que soporte las cargas del tránsitoResistir la abrasión producida por el tránsito automotorBrindar una adecuada resistencia al deslizamiento
LiganteDurante la construcción, la emulsión y el agua proveen fluidez alsistema, permitiendo que llene grietas y pequeñas depresiones yque los agregados se asienten adecuadamenteLigar el esqueleto mineral, impidiendo que las partículas de
agregado sean arrancadas por el tránsitoImpedir el paso de agua y aire a las capas inferiores, asegurandola durabilidad del sistemaLa emulsión deberá ser de rotura lenta y superestable (CRL 1h)
LECHADA ASFÁLTICA
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Funciones de los componentes
Llenante mineralEjercer como agente modificador de la velocidad de rotura yde la cohesión de la lechadaSegún el tipo de emulsificante empleado en la fabricación dela emulsión, puede actuar como acelerador o retardador de larotura de la lechadaAguaEjercer papel de lubricante entre los agregados y la emulsión,permitiendo una correcta dispersión y fácil mezcladoBrindar la consistencia necesaria para una puesta en obra de lalechada sin rotura prematura ni segregacionesAditivoFacilitar la envuelta de la emulsión y regular su velocidad derotura
LECHADA ASFÁLTICA
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Tipos de lechadas asfálticas
El tipo de lechada queda definido por la gradación delagregado que la compone
TAMIZ PORCENTAJE QUE PASA
Normal Alterno LA-1 LA-2 LA-3 LA-4
12.5 mm
9.5 mm
4.75 mm
2.36 mm
1.18 mm
600 m
300 m
180 m
75 m
1/2‖
3/8‖
No.4
No.8
No.16
No.30No.50
No.80
No.200
100
85-100
60-85
40-60
28-45
19-3412-25
7-18
4-8
-
100
70-90
45-70
28-50
19-3412-25
7-18
5-11
-
100
85-100
65-90
45-70
30-5018-30
10-20
5-15
-
-
100
95-100
65-90
40-6024-42
15-30
10-20
LECHADA ASFÁLTICA
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FRANJA GRANULOMÉTRICA TÍPICA PARA LECHADA LA-1
LECHADA ASFÁLTICA
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Tipos de lechadas asfálticas
El tamaño del agregado define la cantidad de la lechaday su aplicación en el pavimento
TIPO DE AGREGADO LA-1 LA-2 LA-3 LA-4
Ligante residual (% en pesosobre agregados).
5.5-7.5 6.5-12.0 7.0-13.0 10.0-15.0
Agua preenvuelta (% en pesosobre agregados).
8-12 10-15 10-15 10-20
Agua total (% en peso sobre
agregados)
10-20 10-20 10-20 10-30
Cantidad de lechada (kg/m2) 15-20 10-15 7-12 4-8Capa en que se aplica 2ª o única cualquiera 1ª o única
LECHADA ASFÁLTICA
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Diseño de la lechada
Consiste en la determinación de las cantidadesadecuadas de los ingredientes que conforman la mezcla
La cantidad de ligante debe ser suficiente para cubrirla superficie de los agregados con una película deespesor determinado que brinde ligazón al sistema, perosin que existan riesgos de exudación
LECHADA ASFÁLTICA
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Diseño de la lechada
El contenido de agua es de la mayor importancia, tantopara la obtención de una correcta puesta en obra, como
para su buena trabajabilidad y el adecuadocomportamiento de la lechada frente a la acción deltránsito automotor
Un exceso de agua puede retrasar la rotura y dar lugar asegregaciones de la mezcla, fluyendo parte de la emulsiónhacia las zonas más bajas de la vía
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
1. Determinación del porcentaje óptimo teórico de ligante
L = K (S*A)0.2
Siendo:
L = contenido de ligante residual sobre el peso de los agregados (%)K = módulo de riqueza
4.4 - 4.5 para lechada tipo LA-24.5 - 4.8 para lechada tipo LA-34.9 - 5.1 para lechada tipo LA-4
S = superficie específica del agregado (m2 /kg)A = factor de corrección por peso específico del agregado (A = 1.00cuando el peso específico es 2.65)
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
1. Determinación del porcentaje óptimo teórico de ligante (cont.)
Superficie específica (S)
— Factor de superficie específica (FSE)
FSE = 2.50 (D*d)0.5
Siendo:D = abertura del tamiz mayor (mm)d = abertura del tamiz menor (mm)
100
)*(%
FSE tamizunenretenidoS
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
1. Determinación del porcentaje óptimo teórico de ligante Ejemplo
Agregado silíceo, peso específico 2.65, gradación LA-3Gradación Agregado Retenido
entre F.S.E. ProductoTamiz % pasa tamices
3/8" 100 0No 4 92 8 0,37 2,96 No 8 80 12 0,74 8,88 No1 6 60 20 1,5 30,00 No 30 40 20 2,97 59,40 No 50 25 15 5,89 88,35 No 80 15 10 10,76 107,60
No 200 7 8 21,52 172,16
Fondo 0 7 130 910,00 Suma 1.379,35
Superficie específica (S).m2/kg 13,79 Módulo de riqueza (K) 4.7Factor de corrección por peso específico (A) 1.0% LIGANTE TEÓRICO 7.9
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DISEÑO DE LA LECHADA
2. Determinación de la consistencia (% óptimo de agua)
La consistencia debe ser lo suficientemente fluida paraque la lechada pueda penetrar en grietas y deformaciones.Sin embargo, si la lechada es demasiado fluida puedesegregarse y escurrir de manera excesiva bajo la cajamezcladora y sobre el pavimento
El ensayo del cono de consistencia, permite ajustar la
dosis de agua de mezclado (adicional al agua de laemulsión) para obtener una óptima colocación de la lechada(norma de ensayo INV E-777)
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
2. Determinación de la consistencia (% óptimo de agua)
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
2. Determinación de la consistencia (% óptimo de agua)
Para realizar el ensayo se fabrica una mezcla de prueba yse llena con ella el cono sobre la placa graduada.
El cono se levanta y se mide la extensión de la lechada encuatro puntos perpendiculares. El valor promedio se registra
como la consistencia de la lechadaSe considera que el porcentaje óptimo de fluidos es aquelcon el cual se logra una fluencia de la lechada entre 2 y 3 cm
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
2. Determinación de la consistencia (% óptimo de agua)
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
3. Propiedades mecánicas
En el diseño de una lechada asfáltica se deben verificar
dos propiedades: — Resistencia a la abrasión, mediante el ensayo de
abrasión en pista húmeda, WTAT (norma deensayo INV E-778)
— Tendencia a exudar, mediante el ensayo deabsorción de arena en la máquina de ruedacargada, LWT (norma de ensayo INV E-779)
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
3.1 Ensayo de abrasión en pista húmeda
Se utiliza para determinar el contenido mínimo de
ligante que impida un desgaste excesivo de la lechada encondiciones de servicio
Se someten probetas curadas de lechada, de formacircular, sumergidas en agua a 25°C, a la acción abrasiva
de un caucho de manguera durante 5 minutosEl desgaste se mide por la pérdida de peso por unidadde área de la muestra y se denomina ―pérdida porabrasión‖
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
3.1 Ensayo de abrasión en pista húmeda
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
3.1 Ensayo de abrasión en pista húmedaSe grafican los pérdidas obtenidas en el ensayo paradiferentes contenidos de ligante
Se considera que una lechada no sufrirá problemas críticosde abrasión, si las pérdidas no exceden de 650 gramos/m2
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DISEÑO DE LA LECHADA3.2 Ensayo de absorción de arena en la máquina derueda cargada
Mide la tendencia de la lechada a exudar, la cual puedeser asociada con ahuellamiento
Se emplean probetas curadas de lechada, de forma
rectangular, las cuales son sometidas a 1000 ciclos de unarueda que busca comprimir la lechada para expulsar elexceso de asfalto, si lo hay
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
3.2 Ensayo de absorción de arena en la máquina derueda cargada
Luego se distribuye arena caliente sobre la probeta y seaplican 100 nuevos ciclos de carga
La arena se adhiere a la superficie de la probeta en unacantidad que es proporcional a la exudación de asfalto
La tendencia a exudar se calcula por el peso de arenaadherida por unidad de superficie de la probeta y sedenomina ―absorción de arena‖
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DISEÑO DE LA LECHADA
3.2 Ensayo de absorción de arena en la máquina de ruedacargada
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
3.2 Ensayo de absorción de arena en la máquina de ruedacargada
Se grafican los resultados obtenidos en el ensayo paradiferentes contenidos de ligante
El criterio de diseño es el siguiente:TPD Absorción máxima de arena<300 800 g/ m2
300-1500 700 g/ m2
>1500 600 g/ m2
El contenido máximo admisible de ligante en la lechada esaquel que corresponda a la máxima absorción admisible dearena
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
3.2 Ensayo de absorción de arena en la máquina de ruedacargada
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
4. Selección del contenido óptimo de ligante
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
5. Propiedades de curado
Estas propiedades, que se miden con el cohesiómetro,
entregan información respecto del tiempo que tarda lamezcla en romper y el desarrollo del curado
Esta información es necesaria para asegurar que lalechada puede ser mezclada sin riesgo de rotura antes de
ser colocada y para conocer el momento en el cual sepuede abrir al tránsito
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
5. Propiedades de curadoEl cohesiómetro mide la resistencia a la torsión en lasuperficie de la lechada
Se realizan medidas a intervalos regulares de tiempo, lascuales permiten elaborar una curva de evolución de lacohesión en el tiempo
El criterio de ISSA sobre el particular es el siguiente: — Rotura: cuando se alcanza una resistencia a la torsión
de 12 kg-cm — Apertura al tránsito: cuando se alcanzan 20 kg-cm — Curado: Cuando se logran 26 kg-cm
LECHADA ASFÁLTICA
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DISEÑO DE LA LECHADA
5. Propiedades de curado
MICROAGLOMERADOS EN FRÍO
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Conocidos también como micro pavimentos, son
aplicaciones similares a las lechadas asfálticas quecombinan las características de éstas con la bondadesdel asfalto modificado con polímeros, lo que da lugar aun producto con mayor durabilidad y resistencia ante
las cargas del tránsito y los agentes ambientales
MICROAGLOMERADOS EN FRÍO
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Se elaboran con emulsiones asfálticas modificadas conpolímeros, del tipo CRL-1hm
El agregado pétreo por emplear debe ser grueso,preferiblemente de gradación LA-1 o LA-2
Como el microaglomerado presenta mayor consistencia
durante el mezclado y la colocación, se requieren equiposque, aunque similares, son de mayor potencia y diseñomecánico más robusto para su elaboración y extensión
FACTORES QUE HACEN DIFERENTE UN MICROAGLOMERADO
EN FRÍO DE UNA LECHADA ASFÁLTICA
MICROAGLOMERADOS EN FRÍO
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No se exige el requisito del ensayo del cono deconsistencia durante el proceso de diseño
Se aplican en espesores aproximadamente 50% mayoresque la lechada asfáltica, para el mismo tamaño de agregadopétreo
FACTORES QUE HACEN DIFERENTE UN MICROAGLOMERADOEN FRÍO DE UNA LECHADA ASFÁLTICA (cont.)
REVESTIMIENTOS BITUMINOSOS
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MEZCLAS ASFÁLTICAS
EN CALIENTE
MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE
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Generalidades
Combinación de agregados pétreos y cementoasfáltico en una planta en la cual los materiales soncalentados, dosificados y mezclados para producir la
mezcla de pavimentación deseada
La mezcla es transportada al sitio de la pavimentacióny es extendida por medio de una máquinapavimentadora en una capa ligeramente compactada,para obtener una superficie uniforme y pareja
MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE
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Generalidades (cont.)
Mientras la mezcla aún se encuentra caliente, escompactada intensamente con rodillos pesados paraproducir una capa lisa, uniforme y bien consolidada
Según la granulometría del agregado utilizado, lamezcla puede ser cerrada (densa o semidensa),semicerrada (gruesa) o abierta
Las mezclas cerradas y semicerradas en caliente sonmás conocidas como concretos asfálticos
MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE
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Generalidades (cont.)
La mezclas cerradas requieren de un agregadopétreo bien gradado
La mezclassemicerradas
son parecidas a lasanteriores, pero sus curvas granulométrica se alejan dela máxima compacidad, tiene menores contenidos dellenante y requieren menores contenidos de asfalto
Las mezclas abiertas presentan un agregado malgradado, con baja proporción de partículas de arena yfinos, de manera que existe en ellas una estructuramineral que resiste por rozamiento interno
MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE
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Generalidades (cont.)Con el desarrollo de los asfaltos modificados, en losaños recientes se han popularizado otros tipos de mezclasasfálticas en caliente:
— SMA
— Mezclas de alto módulo
— Mezclas discontinuas en caliente para capa de
rodadura — Mezclas drenantes
MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE
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CONCRETO ASFÁLTICO
CONCRETO ASFÁLTICO
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Definición
El concreto asfáltico es una mezcla íntima, elaboradaen caliente, de agregados pétreos, llenante mineral y uncemento asfáltico, de manera que la superficie de todasy cada una de las partículas minerales quede recubiertade manera homogénea por una película de ligante
Al compactar la mezcla cuando aún se encuentrecaliente, el agregado grueso forma un esqueleto mineral,rígido y resistente, cuyos vacíos son rellenados por laspartículas más finas
El sistema conformado por el llenante y el asfaltoforma un medio continuo y viscoso que mantiene unidaslas partículas minerales, dando cohesión a la mezcla
CONCRETO ASFÁLTICO
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Franjas granulométricas típicas para un concreto asfálticoArtículo 450 - INVIAS
CONCRETO ASFÁLTICO
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FRANJA GRANULOMÉTRICA TÍPICA PARA UN CONCRETO
ASFÁLTICO
CONCRETO ASFÁLTICO
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CONSECUENCIAS DE LAS IRREGULARIDADES EN LA CURVA
GRANULOMÉTRICA PARA UN CONCRETO ASFÁLTICO
CONCRETO ASFÁLTICO
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Selección del cemento asfáltico para mezclas de concretoasfáltico
Artículo 400 - INVÍAS
CONCRETO ASFÁLTICO
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Requerimientos de una mezcla de concreto asfáltico
Suficiente asfalto para asegurar un pavimento durable
Suficiente estabilidad bajo cargas de tránsito
Suficientes vacíos con aire:
- límite superior para prevenir desintegración de la capa- límite inferior para dar espacio a la densificación
producida por el tránsito
Suficiente trabajabilidad para prevenir segregaciones
durante la elaboración y la colocación de la mezclaSuficiente flexibilidad para adaptarse a asentamientos ymovimientos graduales de las capas inferiores
CONCRETO ASFÁLTICO
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Caracterización de la mezcla
Ensayos empleados para establecer las proporciones delos diferentes componentes de la mezcla y el posteriorcontrol de producción y de construcción de la misma(Marshall, Hveem, SUPERPAVE)
Ensayos empleados para evaluar ciertos rasgos decomportamiento y las propiedades estructurales de lamezcla, requeridas por los métodos mecanísticos ymecanístico-empíricos de diseño de pavimentosasfálticos (triaxial, tensión indirecta, módulo resilientediametral, módulo dinámico, ensayos de flexión de viga,creep, corte, etc)
DISEÑO DE MEZCLASDE CONCRETO ASFÁLTICO
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MÉTODO MARSHALL
MÉTODO MARSHALL
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Generalidades
El ensayo se realiza de acuerdo con elprocedimiento descrito en el manual MS2 del Institutodel Asfalto y es aplicable a mezclas con agregado detamaño máximo no mayor de 25 mm
Emplea probetas de 4 pulgadas de diámetro y 2.5pulgadas de altura, compactadas a alta temperatura,con diferentes proporciones de asfalto, las cuales sonensayadas a 60 °C mediante deformación lateral hasta
alcanzar la falla La carga de falla de las probetas se denominaestabilidad y la deformación máxima se llama flujo
MÉTODO MARSHALL
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Generalidades (cont.)
Las probetas se compactan con un martillonormalizado (10 libras y caída libre de 18 pulgadas),aplicando 35, 50 o 75 golpes por cara, dependiendo de
la intensidad del tránsito de la vía para la cual se realizael diseño
El método requiere, además del ensayo de estabilidady flujo, la ejecución de un análisis de densidad y vacíos
de las probetas compactadas, para establecer la fórmulade trabajo (proporciones óptimas de agregados ycemento asfáltico)
MÉTODO MARSHALL
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DISEÑO DE LA MEZCLA DE CONCRETO
ASFÁLTICO
Elementos básicos Adición del asfaltoa los agregados
MÉTODO MARSHALL
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Mezcla de los agregadoscon el asfalto a la
temperatura especificada
Temperaturas de mezcla y compactación
DISEÑO DE LA MEZCLA DE CONCRETOASFÁLTICO
MÉTODO MARSHALL
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Colocación de la mezcladentro del molde de
compactación
Compactación dela mezcla
DISEÑO DE LA MEZCLA DE CONCRETO
ASFÁLTICO
MÉTODO MARSHALL
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Probetas compactadas Pesada de probetaen el aire
DISEÑO DE LA MEZCLA DE CONCRETO
ASFÁLTICO
Pesada de probetaen el agua
MÉTODO MARSHALL
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Ensayo de estabilidad y flujoProbetas en baño maría
DISEÑO DE LA MEZCLA DE CONCRETO
ASFÁLTICO
MÉTODO MARSHALL
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Representación de los resultados del ensayo Marshall
DISEÑO DE LA MEZCLA DE CONCRETOASFÁLTICO
MÉTODO MARSHALL
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Artículo 450 -INVIAS
CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE LA MEZCLA
MÉTODO MARSHALL
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MÉTODO MARSHALLL MODIFICADO PARA AGREGADOS
DE TAMAÑO MÁXIMO MAYOR DE 25 MILÍMETROS
Cuando el agregado por utilizar en la elaboración delconcreto asfáltico presente un tamaño máximo mayor de25 mm, pero no superior a 38 mm, el Instituto del Asfaltorecomienda el empleo de un método modificado,propuesto por Kandhal
La modificación consiste, básicamente, en el empleoprobetas de 6 pulgadas de diámetro y 3.75 pulgadas dealtura, compactadas a alta temperatura, con un martillo de
base con mayor diámetro y 22.5 libras de peso, con alturade caída de 18 pulgadas (norma ASTM D5581)
MÉTODO MARSHALL
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MÉTODO MARSHALLL MODIFICADO PARA AGREGADOS
DE TAMAÑO MÁXIMO MAYOR DE 25 MILÍMETROS
El número de golpes por aplicar por cada cara de laprobeta debe ser 1.5 veces el especificado en elprocedimiento normal
El criterio de diseño en cuanto a estabilidad y flujotambién se modifica. La estabilidad debe ser, comomínimo, 2.25 veces la exigida en el método normal, y elrango de flujo debe ser 1.5 veces mayor que el
especificado en aquél
MÉTODO MARSHALL
É
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MÉTODO MARSHALLL MODIFICADO PARA AGREGADOSDE TAMAÑO MÁXIMO MAYOR DE 25 MILÍMETROS
Moldes y martillos para los métodos Marshall normal y modificado
MÉTODO MARSHALL
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REQUISITOS COMPLEMENTARIOS PARA ELDISEÑO DE LA MEZCLA
Una vez definido el porcentaje óptimo de asfalto dediseño según el criterio Marshall, se compactan nuevasprobetas de mezcla con dicho óptimo, las cuales se
someten a dos comprobaciones para verificar la validezdel diseño:
— Resistencia a la deformación plástica
— Comprobación de la adhesividad entre elagregado pétreo y el ligante asfáltico
MÉTODO MARSHALL
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REQUISITOS COMPLEMENTARIOS PARA ELDISEÑO DE LA MEZCLA
Resistencia a la deformación permanente
El INVÍAS utiliza el ensayo de pista de laboratorio(norma de ensayo INV E – 756)
Una probeta compactada en condiciones normalizadasse somete a 60ºC a la acción cíclica de una rueda queaplica una presión de 9 kg/cm2 durante 120 minutos
Se mide la velocidad de deformación de la probeta enel intervalo comprendido entre 105 y 120 minutos
MÉTODO MARSHALL
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REQUISITOS COMPLEMENTARIOS PARA ELDISEÑO DE LA MEZCLA
Ensayo de pista de laboratorio
MÉTODO MARSHALL
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REQUISITOS COMPLEMENTARIOS PARA ELDISEÑO DE LA MEZCLA
Comprobación de la adhesividad entre el agregado yel asfalto
El INVÍAS utilizó hasta 2007 el ensayo de inmersión y
compresión (norma de ensayo INV E – 738)
Probetas compactadas en condiciones normalizadas sesometen a curado en dos grupos: uno al aire a 25º Cdurante 4 días y otro mediante inmersión en agua a 49º C
durante el mismo lapso o 24 horas a 60º C
Las probetas se fallan por compresión simple y secomparan los resultados de los dos grupos
MÉTODO MARSHALL
REQUISITOS COMPLEMENTARIOS PARA EL
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REQUISITOS COMPLEMENTARIOS PARA ELDISEÑO DE LA MEZCLA
Ensayo de inmersión - compresión
MÉTODO MARSHALL
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REQUISITOS COMPLEMENTARIOS PARA ELDISEÑO DE LA MEZCLA
En 2007, el INVÍAS especificó la prueba de tensiónindirecta (norma de ensayo INV E – 725) para verificarlas condiciones de adhesividad entre el agregado y elasfalto en presencia de agua
Probetas compactadas con el contenido óptimo deasfalto y entre 6 y 8 % de vacíos con aire se someten acurado en dos grupos: uno al aire y otro mediantesaturación al vacío
Las probetas se fallan por compresión diametral y secomparan los resultados de los dos grupos
Ó
MÉTODO MARSHALL
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EVALUACIÓN DE LA SENSIBILIDAD A LA HUMEDAD(AASHTO T 283 – INV E-725)
MÉTODO MARSHALL
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Las probetas cilíndricas son sometidas a compresión
hasta la falla a lo largo de dos generatrices opuestas, conuna velocidad de deformación de 50 mm/minuto a 25 °C
Este modo de carga produce un esfuerzo horizontal detensión a lo largo del eje vertical y uno de compresión a
lo largo del diámetro horizontalLa falla se produce por agrietamiento por tensión a lolargo del diámetro vertical
Ensayo de tensión indirecta
EVALUACIÓN DE LA SENSIBILIDAD A LA HUMEDAD(AASHTO T 283 – INV E-725)
EVALUACIÓN DE LA SENSIBILIDAD A LA HUMEDAD
MÉTODO MARSHALL
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Ensayo de tensión indirecta
t D
PST **
*2000
ST = resistencia a la tensión indirecta, kPaP = carga máxima, ND = diámetro de la probeta, mmt = espesor de la probeta, mm
EVALUACIÓN DE LA SENSIBILIDAD A LA HUMEDAD(AASHTO T 283 – INV E-725)
Ó
MÉTODO MARSHALL
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EVALUACIÓN DE LA SENSIBILIDAD A LA HUMEDAD(AASHTO T 283 – INV E-725)
MÉTODO MARSHALL
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REQUISITOS COMPLEMENTARIOS PARA EL
DISEÑO DE LA MEZCLA
MÉTODO MARSHALL
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ATRIBUTOS DEL MÉTODO DE DISEÑO
MARSHALL
Ventajas
Atención a vacíos, resistencia y durabilidadEmpleo de equipos de bajo costoFácil uso en el proceso de control y aceptación
Desventajas
Compactación por método de impactoNo considera esfuerzos de corteLa carga es perpendicular al eje de compactación
DISEÑO DE MEZCLASDE CONCRETO ASFÁLTICO
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MÉTODO DE DISEÑO
VOLUMÉTRICOSUPERPAVE
MÉTODO SUPERPAVE
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OBJETIVOS DEL MÉTODO DE DISEÑO VOLUMÉTRICO
Desarrollar un método de compactación en ellaboratorio que simule la compactación en el terreno
Incluir en el diseño partículas de mayor tamaño
Identificar mezclas con problemas de compactabilidad
Brindar la posibilidad de empleo tanto en el controlcomo en la verificación de la calidad de la mezcla
Considerar factores de durabilidad
COMPACTADOR GIRATORIO SUPERPAVE (CGS)
MÉTODO SUPERPAVE
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COMPACTADOR GIRATORIO SUPERPAVE (CGS)
Desarrollado para satisfacer los objetivos del método
CARACTERÍSTICAS DE LA COMPACTACIÓN DEL CGS
MÉTODO SUPERPAVE
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CARACTERÍSTICAS DE LA COMPACTACIÓN DEL CGS
MÉTODO SUPERPAVE
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DISEÑO DE LA COMPACTACIÓN
BOSQUEJO DEL MÉTODO
MÉTODO SUPERPAVE
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BOSQUEJO DEL MÉTODO
Se determinan tres granulometrías de prueba apropiadas
Para cada una de las granulometrías, se preparan ycompactan dos mezclas con un contenido de ligante queteóricamente dé lugar a especímenes con 4 % de vacíos
con aire La compactación se realiza hasta el máximo número degiros y durante el proceso se va calculando el porcentajede compactación
Terminada la compactación, se calculan los volúmenesreales de vacíos con aire y de vacíos en los agregadosminerales
É
MÉTODO SUPERPAVE
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BOSQUEJO DEL MÉTODO (cont.)
Se determina el contenido de ligante asfáltico paraalcanzar 4% de vacíos con aire (96% de Gmm para elNdiseño) y con él se recalculan las otras propiedadesvolumétricas (vacíos en los agregados minerales -VAM- y
vacíos llenos de asfalto -VLA-)
Las propiedades estimadas se comparan con loscriterios de diseño de la mezcla (VAM, VLA,
%Gmm@Nini, %Gmm@Nmáx). Además, se verifica que larelación llenante/ligante (proporción de polvo) seencuentre entre 0.6 y 1.2
MÉTODO SUPERPAVE
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Con estos resultados se escoge la mezcla que parezcamás aceptable y con ella se compactan especímenes condiferentes contenidos de ligante por debajo y por encima
del estimado previamenteSe calculan, para cada contenido de ligante, laspropiedades volumétricas (Vacíos con aire, VAM,%Gmm@Nini , %Gmm@Nmáx)
Se elaboran gráficas y se determina un óptimo deacuerdo con los criterios de diseño
BOSQUEJO DEL MÉTODO (cont.)
SELECCIÓN DEL CONTENIDO DE ASFALTO DE DISEÑO
MÉTODO SUPERPAVE
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SELECCIÓN DEL CONTENIDO DE ASFALTO DE DISEÑO
MÉTODO SUPERPAVE
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CRITERIOS DE DISEÑO
Vacíos con aire: 4 %
Vacíos en los agregados minerales
MÉTODO SUPERPAVE
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CRITERIOS DE DISEÑO (cont.)
Vacíos llenos de asfalto
Relación llenante/ligante (proporción de polvo): 0.6 - 1.2
%Gmm@Nini : < 89 %
%Gmm@Nmáx : < 98 %
MÉTODO SUPERPAVE
EVALUACIÓN DE LA SENSIBILIDAD A LA HUMEDAD
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EVALUACIÓN DE LA SENSIBILIDAD A LA HUMEDAD(AASHTO T 283 - INV E-725)
MÉTODO SUPERPAVE
EVALUACIÓN DE LA SENSIBILIDAD A LA HUMEDAD
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Las probetas cilíndricas son sometidas a compresión
hasta la falla a lo largo de dos generatrices opuestas, conuna velocidad de deformación de 50 mm/minuto a 25 °C
Este modo de carga produce un esfuerzo horizontal detensión a lo largo del eje vertical y uno de compresión a
lo largo del diámetro horizontalLa falla se produce por agrietamiento por tensión a lolargo del diámetro vertical
Ensayo de tensión indirecta
EVALUACIÓN DE LA SENSIBILIDAD A LA HUMEDAD(AASHTO T 283 - INV E-725)
MÉTODO SUPERPAVE
EVALUACIÓN DE LA SENSIBILIDAD A LA HUMEDAD(AASHTO T 283 INV E 725)
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Ensayo de tensión indirecta
t D
PST **
*2000
ST = resistencia a la tensión indirecta, kPaP = carga máxima, ND = diámetro de la probeta, mmt = espesor de la probeta, mm
(AASHTO T 283 - INV E-725)
MÉTODO SUPERPAVE
EVALUACIÓN DE LA SENSIBILIDAD A LA HUMEDAD
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EVALUACIÓN DE LA SENSIBILIDAD A LA HUMEDAD(AASHTO T 283 - INV E-725)
MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE
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EVALUACIÓN DE
MEZCLAS DE CONCRETOASFÁLTICO
EVALUACIÓN DE LAS MEZCLAS
DE CONCRETO ASFÁLTICO
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Las mezclas de concreto asfáltico son sometidas adiferentes pruebas para evaluar algunas propiedadesestructurales requeridas por los métodos de tipo empíricomecanístico para el análisis y el diseño de pavimentosasfálticos, así como otros rasgos de comportamiento
Entre las primeras, se encuentran aquellas destinadas adeterminar los módulos y la resistencia a la fatiga
Entre las segundas, están las que estudian la resistencia
al ahuellamiento, la susceptibilidad al agrietamientotérmico y a la humedad y las características de fricciónsuperficial
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ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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Los métodos analíticos de diseño estructural depavimentos asfálticos se basan en el estado de tensionesy deformaciones producido por las solicitaciones
consideradas, con un estudio posterior de lo quesignifica dicho estado en la degradación de la estructura
Los modelos de análisis de empleo más generalizado,son los basados en sistemas multicapa y ecuacioneselásticas (hipótesis de Burmister)
Generalidades
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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Parte de la información por entregar a los modelos derespuesta basados en las hipótesis de Burmister, enrelación con las capas asfálticas, es la referente a suscaracterísticas mecánicas (módulo elástico y relaciónde Poisson)
En cuanto al análisis de los deterioros generados porlas cargas en las capas asfálticas, se recurre a relaciones
empíricas entre las deformaciones unitarias a tracciónen la mezcla asfáltica y el número admisible deaplicaciones de carga (leyes de fatiga)
Generalidades (cont.)
EVALUACIÓN DE LAS MEZCLAS
DE CONCRETO ASFÁLTICO
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MÓDULO ELÁSTICO
Ó
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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Permite determinar el módulo resiliente diametral demezclas asfálticas, mediante la aplicación de pulsos decarga sobre el diámetro vertical de especimenes de al menos
2x4 pulgadas o 3x6 pulgadas, a diferentes temperaturas ycon distintas frecuencias, con una intensidad de carga tal,que induzca entre 10% y 50% de la resistencia a la tensión
La medida de la deformación horizontal recuperable,
luego de un determinado número de ciclos de carga(generalmente entre 50 y 200), permite determinar elmódulo resiliente de elasticidad
ENSAYO DE TENSIÓN INDIRECTA BAJO CARGA REPETIDA
(ASTM D 4123 – INV E-749)
Ó
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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t D
P E
H
R
*
)2734.0(
ER = módulo resiliente total, MPa (psi)μ = relación de Poisson de la mezcla
P = magnitud de la carga repetida, N (libras)DH = deformación total recuperable horizontal, mm (pulg.)t = espesor de la probeta, mm (pulgadas)
ENSAYO DE TENSIÓN INDIRECTA BAJO CARGA REPETIDA
(ASTM D 4123 – INV E-749)
Ó
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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ENSAYO DE TENSIÓN INDIRECTA BAJO CARGA REPETIDA
(ASTM D 4123 – INV E-749)
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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Probetas cilíndricas con relación altura/diámetro de 2 ydiámetro mínimo de 101.6 mm (4 pulgadas) son sometidas,bajo diferentes condiciones de temperatura, frecuencia eintensidad, a un esfuerzo axial de compresión sinusoidal
La relación entre el esfuerzo axial (σo) y la deformaciónunitaria axial de compresión correspondiente (εo), luego de
un tiempo de carga entre 30 y 45 segundos, se define comomódulo dinámico |E* |
|E* | = σo / εo
ENSAYO PARA LA DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DINÁMICO
(ASTM D 3497 – INV E-754)
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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ENSAYO PARA LA DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DINÁMICO
(ASTM D 3497 – INV E-754)
Ó Ó Á
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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Un espécimen de mezcla asfáltica en forma de viga
(380x50x63 mm) es sometido a flexión repetida en formade pulsos de carga, con una frecuencia de 5 a 10 ciclos porsegundo, con un determinado nivel de deformación, a unatemperatura preestablecida
El módulo se determina a partir de la deflexión máximaen el centro de la viga (A), en el ciclo de carga número 50
DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DINÁMICO A PARTIR DE
ENSAYOS DE FATIGA POR FLEXIÓN SOBRE VIGAS(AASHTO TP 8 94)
DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DINÁMICO A PARTIR DE
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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3
22
4
)43(*
Abh
alaP Es
Es = módulo dinámico (stiffness) flexuralP = carga dinámica aplicadaa = distancia entre apoyos (l / 3)
l = luz libre de la vigab = ancho promedio de la vigah = altura promedio de la viga
DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DINÁMICO A PARTIR DEENSAYOS DE FATIGA POR FLEXIÓN SOBRE VIGAS
(AASHTO TP 8 94)
DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DINÁMICO A PARTIR DE
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DINÁMICO A PARTIR DEENSAYOS DE FATIGA POR FLEXIÓN SOBRE VIGAS
(AASHTO TP 8 94)
EQUIPO DE ENSAYO
DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DINÁMICO A PARTIR DE
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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El módulo dinámico flexural es altamente dependiente delesfuerzo de flexión (σ) al cual es sometida la viga. Para lamayoría de las mezclas, la relación la establece la expresión
1* A Eo Es
A1 = constante que depende del tipo de mezcla y de latemperatura de ensayo
Eo = rigidez flexural hipotética para σ = 0 ( se haencontrado experimentalmente que para una frecuencia de2 Hz, su valor difiere de |E*| sólo 3 o 4 %)
DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DINÁMICO A PARTIR DEENSAYOS DE FATIGA POR FLEXIÓN SOBRE VIGAS
(AASHTO TP 8 94)
Ó Ó Á
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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RELACIÓN ENTRE EL MÓDULO DINÁMICO FLEXURAL Y
EL NIVEL DE ESFUERZO DE FLEXIÓN (Ejemplo)
t D
PS
T
**
*2000
STIFFNESS DE LAS MEZCLASDE CONCRETO ASFÁLTICO
ALGUNAS APROXIMACIONES PARA SU DETERMINACIÓN
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ALGUNAS APROXIMACIONES PARA SU DETERMINACIÓN
(Brown & Brunton, 1992)a) Módulo elástico del ligante bituminoso (Eb), MPa
STIFFNESS DE LAS MEZCLASDE CONCRETO ASFÁLTICO
Ó
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b) Propiedades del asfalto recuperado después desu mezcla y colocación
p(I) = penetración inicial del asfalto
ALGUNAS APROXIMACIONES PARA SU DETERMINACIÓN
(Brown & Brunton, 1992)
STIFFNESS DE LAS MEZCLASDE CONCRETO ASFÁLTICO
ALGUNAS APROXIMACIONES PARA SU DETERMINACIÓN
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c) Tiempo efectivo de aplicación de carga (t1)
ALGUNAS APROXIMACIONES PARA SU DETERMINACIÓN
(Brown & Brunton, 1992)
STIFFNESS DE LAS MEZCLASDE CONCRETO ASFÁLTICO
ALGUNAS APROXIMACIONES PARA SU DETERMINACIÓN
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d) Stiffness de la mezcla (Em)
ALGUNAS APROXIMACIONES PARA SU DETERMINACIÓN
(Brown & Brunton, 1992)
MODELO PREDICTIVO DE WITCZAK
STIFFNESS DE LAS MEZCLASDE CONCRETO ASFÁLTICO
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MODELO PREDICTIVO DE WITCZAK
Donde:
STIFFNESS DE LAS MEZCLASDE CONCRETO ASFÁLTICO
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VALORES TÍPICOS DEL MÓDULO DINÁMICO DEMEZCLAS DE CONCRETO ASFÁLTICO
EVALUACIÓN DE LAS MEZCLAS
DE CONCRETO ASFÁLTICO
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RESISTENCIA A LA
FATIGA
RESISTENCIA A LA FATIGA
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El agrietamiento por fatiga es uno de los dos modosprincipales de falla de un pavimento asfáltico, asociadocon las cargas del tránsito
La fatiga consiste en el agrietamiento de la capaasfáltica, inducido por aplicaciones repetidas de carga aun nivel de esfuerzo o deformación por debajo de laresistencia última del material
El d d d l f t i i
RESISTENCIA A LA FATIGA
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El modo de carga es uno de los factores primarios que
afectan la respuesta a fatiga de las mezclas
Los ensayos a esfuerzo controlado miden, esencialmente,la carga para iniciar la fisuración
Los ensayos a deformación controlada dan lugar a vidasde fatiga mayores, debido a que también consideran lapropagación de grietas
El modo de esfuerzo controlado es característico de lascapas espesas, en tanto que el modo de deformacióncontrolada es característico de las capas asfálticas delgadas
RESISTENCIA A LA FATIGA
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AGRIETAMIENTO POR FATIGA
MÉTODOS DE ENSAYO PARA LA FATIGA
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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Pruebas que tienden a evaluar la vida respecto de lainiciación del agrietamiento
Flexión simple•Flexión repetida sobre una viga en el punto central•Flexión repetida sobre una viga en los tercios•Flexión repetida sobre una viga rotando en cantiliver•Flexión repetida sobre una viga en dos puntos (cantiliver trapezoidal)
Carga directa axial•Probetas cilíndricas sometidas a tensión y compresión
•Probetas cilíndricas de sección angostada, sometidas a tensión ycompresión
Carga diametral•Ensayo cíclico de tensión indirecta
É O OS S O G
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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Pruebas que tienden a evaluar la resistencia de lamezcla a la propagación de grietas
Flexión soportada•Viga soportada•Disco soportado•Losa soportada
Mecánica de las fracturas•Vigas muescadas
MÉTODOS DE ENSAYO PARA LA FATIGA
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA FATIGA
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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La prueba es la misma que se utiliza para determinar elmódulo dinámico
El nivel de deformación producido por la carga cíclicase establece de manera que la viga requiera un mínimode 10,000 ciclos de carga antes de que su módulodinámico (stiffness) se reduzca al 50% de su valor inicial
La reducción del stiffness en 50% representa la fallapor fatiga de la viga
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA FATIGA
MEDIANTE EL ENSAYO DE FLEXIÓN REPETIDA SOBREVIGAS CARGADAS EN LOS TERCIOS(AASHTO TP 8-94)
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA FATIGA
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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Se dibuja una gráfica que relacione el logaritmo del
número de aplicaciones de carga contra el logaritmo de ladeformación y se establece la ecuación correspondiente
2
1
1
K
K Nf
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA FATIGA
MEDIANTE EL ENSAYO DE FLEXIÓN REPETIDA SOBREVIGAS CARGADAS EN LOS TERCIOS(AASHTO TP 8-94)
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA FATIGA
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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N C ÓN S S NC G
MEDIANTE EL ENSAYO DE FLEXIÓN REPETIDA SOBREVIGAS CARGADAS EN LOS TERCIOS(AASHTO TP 8-94)
ENSAYO CÍCLICO DE TENSIÓN INDIRECTA PARA
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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El montaje es muy similar al usado para determinar elmódulo resiliente mediante el ensayo de tensión indirectabajo carga repetida
La carga cíclica se aplica a diferentes especimenes de lamisma mezcla, con una frecuencia determinada y a distintos
niveles de esfuerzo
La vida de fatiga para cada espécimen se establece como elnúmero total de ciclos al cual la pendiente de la deformaciónplástica horizontal acumulada comienza a incrementarse, o elnúmero de ciclos requerido para que el stiffness de la mezclase reduzca 50%
DETERMINAR LA RESISTENCIA A LA FATIGA
ENSAYO CÍCLICO DE TENSIÓN INDIRECTA PARA
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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Con los valores de las deformaciones generadas para cadaesfuerzo y los ciclos necesarios para llegar a la falla, sepresentan los datos de la misma manera que en los ensayos
de flexión repetida sobre vigasLas vidas de fatiga determinadas por compresión diametralsuelen ser mayores que las obtenidas en el ensayo de flexiónde viga, porque la deformación permanente es permitida en
el primero y prohibida en el segundo
ENSAYO CÍCLICO DE TENSIÓN INDIRECTA PARA
DETERMINAR LA RESISTENCIA A LA FATIGA
CURVAS TÍPICAS DE FATIGA PARA MEZCLAS DE CONCRETO
ENSAYOS PARA ANÁLISIS YDISEÑO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
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ASFÁLTICO
ALGUNAS APROXIMACIONES PARA SU ESTIMACIÓN
RESISTENCIA A LA FATIGA
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ALGUNAS APROXIMACIONES PARA SU ESTIMACIÓN
8.15log63.8log13.5
log07.40log2.24log39.14
log
AB B
f AB B
t T V
N T V
1. Universidad de Nottingham (temperatura < 30°C)
2. Shell International Petroleum Company
2.036.0**)08.1*856.0(
f mix Bt N SV
RESISTENCIA A LA FATIGA
ALGUNAS APROXIMACIONES PARA SU ESTIMACIÓN
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3. Instituto del Asfalto
M C 10
69.0*84.4 BV
B
V V
V M
ALGUNAS APROXIMACIONES PARA SU ESTIMACIÓN
854.0291.3310*325.4*4.18 mixt f
SC N
RELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DE LOS
RESISTENCIA A LA FATIGA
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ENSAYOS Y EL COMPORTAMIENTO A LA FATIGAEN EL TERRENO
La fórmulas de fatiga determinadas en el laboratorioproducen una falla más temprana que la observada en el
campo para iguales niveles de deformación (N fatiga < Nterreno)
Las condiciones de trabajo en el laboratorio son másagresivas: mayor concentración de carga, menores períodos de
reposo, temperaturas fijas. Para compensar estas diferencias,se aplica un ―factor de desplazamiento‖ o ―shift factor‖ alvalor N fatiga
RELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DE LOS
RESISTENCIA A LA FATIGA
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ENSAYOS Y EL COMPORTAMIENTO A LA FATIGAEN EL TERRENO (CONT.)
El ―factor de desplazamiento‖ es dependiente, además, deltipo y condiciones del ensayo del laboratorio, de las
características del asfalto y del espesor de las capas asfálticas(aumenta con el espesor)
La bibliografía presenta un rango amplio de factores, desdealgo más de 1.0 hasta valores del orden de 400. En losestudios rutinarios se aplica un valor entre 10 y 20
N terreno = N fatiga * Factor de desplazamiento
Í
RESISTENCIA A LA FATIGA
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RESUMEN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE RESISTENCIA A LA FATIGA
Factor Cambio en Efecto sobre la resistencia
el factor al agrietamiento
Asfalto Stiffness Aumenta Aumenta (esfuerzo controlado)
Disminuye (deformación controlada)
Contenido de asfalto Aumenta Aumenta
Mezcla Contenido de llenante Aumenta Aumenta
vacíos con aire Aumenta Disminuye
Temperatura Aumenta Disminuye (esfuerzo controlado)
Condiciones Aumenta (deformación controlada)
del ensayo o Estado de esfuerzo controlado a Aumenta
del terreno esfuerzo/deformación deformación controlada
Períodos Aumenta Aumentade reposo
EVALUACIÓN DE LAS MEZCLAS
DE CONCRETO ASFÁLTICO
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AHUELLAMIENTO
DEL PAVIMENTOASFÁLTICO
AHUELLAMIENTO
Acumulación gradual de deformaciones permanentes en las
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zonas de canalización del tránsito, producida por unacombinación de :
— densificación (decremento de volumen y consecuenteaumento de densidad)
— deformaciones repetitivas por corte (constituyen lacausa principal de ahuellamiento en los pavimentos bienconstruidos)
MECANISMO DEL AHUELLAMIENTO
AHUELLAMIENTO
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MECANISMO DEL AHUELLAMIENTO
El tránsito tiene una incidencia importante sobre elahuellamiento en una etapa inicial y el incremento de ladeformación permanente bajo las llantas es marcadamente
mayor en las zonas ubicadas bajo ellas (densificación)Después de la etapa inicial, el decremento de volumenbajo las llantas es aproximadamente igual al aumento quese produce en las zonas de levantamiento adyacentes. El
ahuellamiento es causado por desplazamiento conconstancia de volumen
MECANISMO DEL AHUELLAMIENTO
AHUELLAMIENTO
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MECANISMO DEL AHUELLAMIENTO
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AHUELLAMIENTO ESTRUCTURAL
AHUELLAMIENTO
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U N O S UC U
AHUELLAMIENTO
AHUELLAMIENTO ESTRUCTURAL
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AHUELLAMIENTO
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AHUELLAMIENTO ESTRUCTURALMuchos métodos de diseño de pavimentos incluyencriterios para limitar los valores de deformación sobrela subrasante, con el fin de prevenir el ahuellamiento en
la superficie
m
v N
1
AHUELLAMIENTO ESTRUCTURAL
AHUELLAMIENTO
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AHUELLAMIENTO ESTRUCTURAL
Este criterio no suele considerar el ahuellamientoproducido en las capas asfálticas por causas noestructurales
AHUELLAMIENTO NO ESTRUCTURAL
AHUELLAMIENTO
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AHUELLAMIENTO
AHUELLAMIENTO NO ESTRUCTURAL
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AHUELLAMIENTO
AHUELLAMIENTO NO ESTRUCTURAL
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Producido exclusivamente por acumulación dedeformaciones en capas asfálticas, cuya resistencia al cortees demasiado baja para soportar las cargas pesadas repetidas
La deformación por corte se caracteriza por unmovimiento de la mezcla hacia abajo y lateralmente
Para predecir el ahuellamiento generado en las capasasfálticas se han desarrollado dos procedimientos analíticos:
— Deformación por capas (layer - strain) — Metodología viscoelástica
AHUELLAMIENTO
AHUELLAMIENTO NO ESTRUCTURAL
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Metodología de deformación por capa
Predice la profundidad del ahuellamiento usandocaracterísticas de deformación permanente de la mezcla,
determinadas en el laboratorio, junto con análisis de lateoría elástica lineal o no lineal
Cada capa del pavimento se divide en sub-capas y se
calcula el estado de esfuerzos para cada una de ellas bajoel centro de la carga, lo que permite determinar ladeformación plástica axial
AHUELLAMIENTO
AHUELLAMIENTO NO ESTRUCTURAL
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Metodología de deformación por capa (cont.)
La profundidad total de ahuellamiento (Δp) para undeterminado número de aplicaciones de carga es la sumade los productos de la deformación plástica promedio enel centro de cada sub-capa (εi) por el espesor de la sub-capa correspondiente (Δzi) :
n
i
ii z p1
AHUELLAMIENTO
AHUELLAMIENTO NO ESTRUCTURAL
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Metodología viscoelástica
Considera las cargas por rueda en conjunto con
propiedades de la mezcla dependientes del tiempo(definidas en términos de modelos de elementos finitos oelementos de Kelvin o Maxwell), para establecer losestados de esfuerzos y deformaciones en puntos
particulares de la estructura
AHUELLAMIENTO
AHUELLAMIENTO NO ESTRUCTURAL
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Metodología viscoelástica (cont.)
Las características de respuesta se suelen estimarmediante modelos viscoelásticos de deformaciones
permanentes (VESYS por ejemplo), los cuales predicenel incremento en ahuellamiento debido a la circulaciónde las cargas
Estos modelos son complejos y no han dado buenas
correlaciones con las deformaciones reales, nopresentando un avance práctico significativo respecto delprocedimiento de deformación por capas
AHUELLAMIENTO
MODELOS DE PREDICCIÓN DEL AHUELLAMIENTO
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Método Baladi
Se basa en resultados de ensayos de tensión indirecta,datos obtenidos en el campo y el empleo del programa
MICH-PAVE de elementos finitos elásticos no lineales:
log(RD) = - 1.6 + (0.067)(AV) - (1.5)[log(TAC)] - (0.07)(T) - (0.000434)(KV) +
(0.15)[log(ESAL)] - (0.4)[log(MRSUB)] - (0.63)[log(MRB)] + (0.1)[log(SD)] + (0.01)[log(CS)]
AHUELLAMIENTO
MODELOS DE PREDICCIÓN DEL AHUELLAMIENTO
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Método Baladi
Siendo:
AHUELLAMIENTO
MODELOS DE PREDICCIÓN DEL AHUELLAMIENTO
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Predicción de ahuellamiento en capas asfálticasAASHTO 2002
Predicción de ahuellamiento en capas no ligadas
AHUELLAMIENTO
MODELOS DE PREDICCIÓN DEL AHUELLAMIENTO
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Predicción de ahuellamiento en capas no ligadasAASHTO 2002
AHUELLAMIENTO
MODELOS DE PREDICCIÓN DEL AHUELLAMIENTO
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Factores de calibración de ahuellamientoAASHTO 2002
FACTORES QUE AFECTAN EL AHUELLAMIENTO EN LAS
AHUELLAMIENTO
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MEZCLAS DE CONCRETO ASFÁLTICOFactor Cambio en Efecto sobre la resistencia
el factor al ahuellamientoTextura superficial Lisa a rugosa Aumento
Agregado Gradación Discontinua a continua Aumento
Forma Redondeado a angular Aumento
Tamaño Aumernto tamaño máximo AumentoLigante Rigidez Aumento Aumento
Contenido ligante Aumento Disminución
Mezcla Vacíos con aire Aumento Disminución
V A M Aumento Disminución
Temperatura Aumento Disminución
Condiciones de Estado de Aumento en la presión Disminución
ensayo/campo esf/deform. de contacto de llanta
Repeticiones de carga Aumento Disminución
Agua Seco a húmedo Disminución si la mezcla
es sensitiva al agua
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS DEFORMACIONESPERMANENTES
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El desarrollo de modelos predictivos del ahuellamientorequiere tanto de técnicas estables para calcular larespuesta del pavimento, como de una caracterización
realista de los materialesSe requieren pruebas de laboratorio para determinar losparámetros representativos de las mezclas, las cualesdeben reproducir, de la mejor manera, las condiciones
reales del pavimento: estado de esfuerzos, temperatura,humedad y características generales del material
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS PARA CARACTERIZAR LA RESPUESTA DELOS CONCRETOS ASFÁLTICOS A LA DEFORMACIÓN
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Ensayos de creep estático
Ensayos de carga repetida
Ensayos de módulo dinámico
Ensayos empíricos
Ensayos de pista
LOS CONCRETOS ASFÁLTICOS A LA DEFORMACIÓNPERMANENTE
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS PARA CARACTERIZAR LA RESPUESTA DELOS CONCRETOS ASFÁLTICOS A LA DEFORMACIÓN
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1. Ensayos de creep estático
Aplican una carga estática a la muestra y miden larecuperación cuando ella es retirada
Los resultados de estos ensayos no suelen
correlacionar debidamente con las medidas deahuellamiento de pavimentos en servicio
PERMANENTE
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS PARA CARACTERIZAR LA RESPUESTA DELOS CONCRETOS ASFÁLTICOS A LA DEFORMACIÓN
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2. Ensayos de carga repetida
Aplican a los especimenes una carga repetida demagnitud fija, a una frecuencia constante y miden lasdeformaciones recuperables y permanentes
Correlacionan con los ahuellamientos reales mejor
que los de creep estático
PERMANENTE
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS PARA CARACTERIZAR LA RESPUESTA DELOS CONCRETOS ASFÁLTICOS A LA DEFORMACIÓN
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3. Ensayos de módulo dinámico
Aplican una carga repetida sinusoidal con determinadafrecuencia durante un período relativamente corto ymiden las deformaciones recuperables y permanentes
Sus resultados correlacionan razonablemente bien con
las medidas de ahuellamiento en pavimentos reales
PERMANENTE
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS PARA CARACTERIZAR LA RESPUESTA DELOS CONCRETOS ASFÁLTICOS A LA DEFORMACIÓN
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4. Ensayos empíricos
Métodos tradicionales de diseño de mezclas asfálticas,como el Marshall y el Hveem
Aunque pueden correlacionar con medidas deahuellamiento, no miden ningún parámetro fundamental
de la mezcla
PERMANENTE
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS PARA CARACTERIZAR LA RESPUESTA DELOS CONCRETOS ASFÁLTICOS A LA DEFORMACIÓN
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5. Ensayos de pista
Duplican las condiciones de esfuerzo de lospavimentos reales y correlacionan aceptablemente conmedidas de ahuellamiento, pero no miden ningúnparámetro fundamental de la mezcla
PERMANENTE
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CREEP ESTÁTICO
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Ensayo uniaxialEs el más utilizado por su sencillez y bajo costo
Para obtener alguna correlación con los ahuellamientosobservados en pistas reales, el ensayo se debe realizar a un
bajo nivel de esfuerzo axial (± 1 kg/cm2)El espécimen se coloca entre dos bases de acero, una de lascuales es móvil, aplicándose una carga constante sobre estaúltima y midiendo la deformación en función del tiempo, a
una determinada temperatura, con ayuda de LVDTsAl retirar totalmente la carga, se determina la deformaciónpermanente
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CREEP ESTÁTICO
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Ensayo triaxial
Es similar al uniaxial, pero usa una presión deconfinamiento del orden de 1.5 kg/cm2, la cualpermite que las condiciones de ensayo sean másparecidas a las de campo
ENSAYOS DE CREEP ESTÁTICO
AHUELLAMIENTO
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AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CREEP ESTÁTICO
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Ensayos uniaxial y triaxial
En ensayos sobre materiales viscoelásticos suele serventajoso el empleo del término ―compliance‖, que es
el recíproco del módulo y representa la relacióndeformación/esfuerzo
D(t) =εT/σd
SiendoεT = deformación unitaria axialσd = esfuerzo desviador aplicado durante el ensayo
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CREEP ESTÁTICO
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Ensayos uniaxial y triaxial (cont.)
La variación de D(t) con el tiempo permite definir el―tiempo de flujo‖, que es el instante en el cual se iniciala deformación por corte bajo volumen constante
El ―tiempo de flujo‖ es un parámetro que se puederelacionar con la resistencia al ahuellamiento de la
mezcla asfáltica
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CREEP ESTÁTICO
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AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CREEP ESTÁTICO
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AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CREEP ESTÁTICO
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Ensayo de creep estático diametral
Utiliza el equipo del ensayo de tensión indirecta
Probetas de 150 mm de diámetro por 50 mm de alturase someten, a cierta temperatura, a una carga constanteestática en su plano diametral que genere unadeformación en el rango viscoelástico lineal (menos de300 micro deformaciones horizontales) durante un lapso
de 100 segundos, midiéndose las deformacioneshorizontales a lo largo del ensayo
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CREEP ESTÁTICO
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Ensayo de creep estático diametral
Se calculan las deformaciones unitarias horizontales detensión, las cuales se relacionan con el esfuerzo aplicado,permitiendo el cálculo del ―creep compliance‖ durante el
desarrollo del ensayo
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CARGA REPETIDA
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Se aplica una carga repetida de magnitud fija y condeterminada frecuencia a un espécimen cilíndrico, con o sinconfinamiento, a una temperatura preestablecida
La carga se aplica en un pulso corto, seguido de un período
de reposoSe registra la deformación permanente acumulada enfunción del número de ciclos y se correlaciona con elpotencial de ahuellamiento
Los ensayos de carga repetida son similares en concepto alensayo para determinar el módulo resiliente triaxial parasuelos
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CARGA REPETIDA
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AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CARGA REPETIDA
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A menudo, los resultados se presentan mediante unacurva de deformación axial acumulada
El número de flujo (NF) es el número de ciclos al
cual se inicia el ―flujo terciario‖, que corresponde alpunto donde la curva se aleja de la tendencia linealrecta y la deformación ocurre sin cambio de volumen.
El número de flujo (NF) se puede asociar con elpotencial de ahuellamiento de la mezcla
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CARGA REPETIDA
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Ensayo de carga repetida diametral
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CARGA REPETIDA
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Una probeta cilíndrica de concreto asfáltico es sometida acarga repetida en su plano diametral
El ensayo presenta reparos para la caracterización de la
deformación permanente de las mezclas porque: — El estado de esfuerzos no es uniforme y es altamentedependiente de la forma de la probeta
— A alta temperatura o bajo carga elevada, la
deformación permanente produce cambios en la forma dela probeta que afectan tanto el estado de esfuerzos comola medida de las deformaciones
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CARGA REPETIDA
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Ensayo de carga repetida diametral (cont.)
— Durante el ensayo, el único estado de esfuerzosrelativamente uniforme es la tensión que ocurre a lo largo
del diámetro vertical de la probeta, en tanto que los demásestados de esfuerzos son marcadamente no uniformes
— Como los esfuerzos de corte contribuyensignificativamente al ahuellamiento y en los especímenesdiametrales se presenta un espectro no uniforme deesfuerzos de este tipo, las medidas de deformación nopueden ser asociadas con un nivel específico de esfuerzos
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CARGA REPETIDA
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Ensayo de corte repetido a altura constante (AASHTOTP7 - procedimiento F )
Se realiza sobre probetas de 150 mm de diámetro y 50
mm de espesor en el equipo de ensayo de corteSUPERPAVE (SST)
Las probetas se someten a una carga de corte semisinusoidal discontinua, hasta lograr una tensión constantede 68 kPa
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CARGA REPETIDA
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Ensayo de corte repetido a altura constante (AASHTOTP7 - procedimiento F )
Debido a la aplicación de la carga de corte, las probetastratan de dilatarse y ello se evita aplicando una carga axialadecuada, lo que promueve la acumulación de unadeformación permanente por corte
Las probetas se someten a 5,000 ciclos o hasta que ladeformación específica sea 5 %
Durante el ensayo se registran las cargas axiales y decorte y las deformaciones
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CARGA REPETIDA
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EQUIPO DE ENSAYO DE CORTE SUPERPAVE (AASHTO TP 7)
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE CARGA REPETIDA
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CRITERIO PARA EVALUAR LA RESISTENCIA AL AHUELLAMIENTOUSANDO LA DEFORMACIÓN PERMANENTE POR CORTE REPETIDO A
ALTURA CONSTANTE
DEFORMACIÓN MÁXIMAPERMANENTE POR CORTE RESISTENCIA AL
EN ENSAYO A ALTURA AHUELLAMIENTOCONSTANTE (%)
< 1 Excelente
1 a < 2 Buena2 a < 3 Regular
> = 3 Pobre
AHUELLAMIENTO
ENSAYO DE MÓDULO DINÁMICO PARA DEFORMACIÓN
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Se aplica un esfuerzo compresivo sinusoidal a unespécimen de concreto asfáltico a una determinadatemperatura (entre 25 °C y 60 °C) y con cierta frecuenciade carga (entre 0.1 Hz y 10 Hz)
Los esfuerzos aplicados y las respectivas deformacionesaxiales recuperables se miden y se emplean para calcular
el módulo dinámico y el ángulo de fase
AHUELLAMIENTO
ENSAYO DE MÓDULO DINÁMICO PARA DEFORMACIÓN
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El ensayo difiere del de carga repetida en los ciclos decarga y en las frecuencias
El ensayo de carga repetida aplica miles de cargas a unasola frecuencia, en tanto que el de módulo aplica la cargadurante poco tiempo (30 a 45 segundos) y sobre un rangode frecuencias
Se han establecido relaciones entre los módulos y elpotencial de ahuellamiento de las mezclas
AHUELLAMIENTO
ENSAYO DE MÓDULO DINÁMICO PARA DEFORMACIÓN
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AHUELLAMIENTO
ENSAYO DE MÓDULO DINÁMICO PARA DEFORMACIÓN
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AHUELLAMIENTO
ENSAYO DE MÓDULO DINÁMICO PARA DEFORMACIÓN
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CORRELACIÓN ENTRE EL MÓDULO Y LA PROFUNDIDAD DE AHUELLAMIENTO
AHUELLAMIENTO
ENSAYO DE MÓDULO DINÁMICO PARA DEFORMACIÓN
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CORRELACIÓN ENTRE EL MÓDULO Y LA PROFUNDIDAD DE AHUELLAMIENTO
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE PISTA
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Miden el ahuellamiento producido por un dispositivode rueda cargada que se desplaza repetidamente sobre unespécimen compactado de mezcla asfáltica
Existen muchos equipos para realizar estos ensayos: — Analizador de pavimentos asfálticos (APA)
— Hamburger Wheel-Tracking Device
— French Pavement Rutting Tester
— Pista de ensayo de laboratorio (INV E-756)
A li d d i fál i (APA)
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE PISTA
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Analizador de pavimentos asfálticos (APA)
Mide la susceptibilidad al ahuellamiento de las mezclasasfálticas sometiéndolas a la acción de una rueda oscilante decaucho inflada con 0.69 MPa que soporta una carga de 445N.
Un ensayo normal consta de 8,000 ciclos que se completanen 2 horas y 15 minutos, a una temperatura de 64 °C
NCAT sugiere que una deformación no mayor de 4.5 - 5.0mm luego de los 8,000 ciclos asegura un ahuellamientomínimo en el terreno
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE PISTA
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ANALIZADOR DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS (APA)
Comparación entre los resultados del ensayo de corte repetido aaltura constante y los del analizador de pavimentos asfálticos
AHUELLAMIENTO
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AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE PISTA
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Hamburger Wheel-Tracking Device
Mide la susceptibilidad al ahuellamiento y a lahumedad de las probetas asfálticas, sometiéndolas a la
acción de una rueda metálica con una presión de contactode 0.73 MPa y 53 ± 2 pasadas/minuto, cuando estánsumergidas en agua caliente (generalmente a 50 °C)
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE PISTA
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Hamburger Wheel-Tracking Device (cont.)
El Departamento de Transporte de Colorado acepta unahuellamiento máximo de 4 mm luego de 10,000 pasadas
y 10 mm luego de 20,000 pasadas
El ensayo permite analizar la consolidación por post-compactación, la pendiente inversa de creep, el punto deinflexión de stripping y la pendiente inversa de stripping
H b Wh l T ki D i ( t )
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE PISTA
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Hamburger Wheel-Tracking Device (cont.)Consolidación post-compactación
— Es la deformación en mm luego de 1,000 pasadasde la rueda
Pendiente inversa de creep — Mide la acumulación de deformación permanenteprimaria debido a mecanismos diferentes de lahumedad. Es el inverso de la rata de deformación
(pasadas/mm de huella) en la región recta entre lapost-compactación y el punto de inflexión destripping
H b Wh l T ki D i ( t )
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE PISTA
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Hamburger Wheel-Tracking Device (cont.)Punto de inflexión de stripping
— Número de pasadas en el punto de intersección dela pendiente de creep y la pendiente de stripping. A
partir de él, el daño por humedad comienza agobernar el comportamiento
Pendiente inversa de stripping — Mide la acumulación de deformación permanente a
causa de la humedad. Es el inverso de la rata dedeformación (pasadas/mm de huella) luego del puntode inflexión de stripping
H b Wh l T ki D i ( t )
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE PISTA
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Hamburger Wheel-Tracking Device (cont.)
HAMBURGER WHEEL TRACKING DEVICE
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE PISTA
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HAMBURGER WHEEL-TRACKING DEVICE
French Pa ement R tting Tester
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE PISTA
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French Pavement Rutting Tester
Mide la susceptibilidad al ahuellamiento de las mezclasasfálticas, sometiendo probetas a la acción de una rueda
de caucho con una carga de 5,000 ± 50 N a 67 ciclos porminuto (134 pasadas/minuto)
Las muestras se someten a la acción de la rueda a 60 ±2°C y se mide periódicamente la profundidad de la
huella, calculándose el porcentaje de deformación enrelación con el espesor inicial de las muestras
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE PISTA
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French Pavement Rutting Tester (cont.)
La especificación francesa establece como aceptableslas mezclas si, para un espesor de probeta de 50 mm, elporcentaje de deformación a 1,000 y 3,000 ciclos noexcede de 10% y 20%, respectivamente, en tanto quepara probetas de 100 mm de espesor el valor no debeexceder de 10 % a 30,000 ciclos
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE PISTA
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FRENCH PAVEMENT RUTTING TESTER
ENSAYOS DE PISTA
AHUELLAMIENTO
Ensayo de pista de laboratorio
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Una probeta compactada en condiciones normalizadasse somete, a 60ºC, a la acción cíclica de una rueda queaplica una presión de 9 kg/cm2 durante 120 minutos
Se determina la velocidad de deformación (VD) de laprobeta en el intervalo comprendido entre 105 y 120minutos
Se considera aceptable un VD menor de 15 μm/min sila temperatura de la región es mayor de 24º C, y menorde 20 μm/min si la temperatura es menor o igual a 24º C
Ensayo de pista de laboratorio
AHUELLAMIENTO
ENSAYOS DE PISTA
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ENSAYO DE PISTA DE LABORATORIO
EVALUACIÓN DE LAS MEZCLASDE CONCRETO ASFÁLTICO
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AGRIETAMIENTO
TÉRMICO
AGRIETAMIENTO TÉRMICO
La disminución de temperatura crea un estado deesfuerzos de tensión térmica en las capas asfálticas, el
cual se traduce en la formación de grietas transversales
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cual se traduce en la formación de grietas transversales
AGRIETAMIENTO TÉRMICO
PAVIMENTO CON GRIETAS DE ORIGEN TÉRMICO
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CRITERIOS DE SUSCEPTIBILIDAD TÉRMICA DEL ASFALTO
1 Número penetración - viscosidad (PVN)
AGRIETAMIENTO TÉRMICO
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1. Número penetración - viscosidad (PVN)
CRITERIOS DE SUSCEPTIBILIDAD TÉRMICA DEL ASFALTO
2 Índice de penetración (IP)
AGRIETAMIENTO TÉRMICO
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2. Índice de penetración (IP)
Criterio:
Se considera que un asfalto con IP mayor de -1.5 presentauna baja susceptibilidad térmica
CRITERIOS DE SUSCEPTIBILIDAD TÉRMICA DEL ASFALTO
3 Empleo del reómetro de flexión de viga (SUPERPAVE)
AGRIETAMIENTO TÉRMICO
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3. Empleo del reómetro de flexión de viga (SUPERPAVE)
Caracteriza las propiedades de stiffness del ligante abajas temperaturas
Mide el stiffness en ―creep‖(S) y el logaritmo de laviscosidad de deformación en ―creep‖ (m)
Ligantes con bajo stiffness en creep no se fisurarán entiempo muy frío
La máxima temperatura a la cual m = 0.300 y S = 300MPa se denomina temperatura crítica (Tb)
MODELO DE PREDICCIÓN DE AGRIETAMIENTO TÉRMICO(Boutin & Lupien)
1 Determinar la temperatura crítica en el instante (Tb(t))
AGRIETAMIENTO TÉRMICO
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1. Determinar la temperatura crítica en el instante (T (t))Tb(t) = Tbo + t
Tbo =temperatura crítica del asfalto en el tanque, según elreómetro de flexión de viga (BBR), antes de su uso (° C)
t = tiempo que corresponde a la edad del pavimento (años)
2. Verificar la siguiente desigualdad
Tb(t) - T0.5D 2 °C
T0.5D = temperatura en la mitad del espesor de la capa asfáltica,(°C)
MODELO DE PREDICCIÓN DE AGRIETAMIENTO TÉRMICO(Boutin & Lupien)
AGRIETAMIENTO TÉRMICO
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3. Predecir el agrietamientoSi la desigualdad no se cumple, no se observa agrietamientotérmico
Si la desigualdad se cumple, el agrietamiento se presenta deacuerdo con la expresión:
τ = 667 - 632e-0.02t
τ = número esperado de grietas transversales por kilómetro en elaño t
ENSAYOS PARA CARACTERIZAR EL AGRIETAMIENTO A BAJATEMPERATURA
Ensayo de tensión indirecta
AGRIETAMIENTO TÉRMICO
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Ensayo de tensión indirecta(AASHTO TP 9)
Constituye una segunda fase delensayo de creep estático diametral
El análisis para agrietamientotérmico se realiza a -20, -10 y 0 °C,aplicando una carga diametral arazón de 12.5 mm/minuto hasta quela carga comience a decrecer porfalla de la probeta
Ensayo de probeta sometida af té i t i id
AGRIETAMIENTO TÉRMICO
ENSAYOS PARA CARACTERIZAR EL AGRIETAMIENTO A BAJATEMPERATURA
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Ensayo de probeta sometida aesfuerzo térmico restringido(AASHTO TP 10)
Un núcleo de mezcla de 60 mm
de diámetro y 250 mm de altura esenfriado a tasa constante mientrasse restringe su contracción
El esfuerzo de tensión que se vadesarrollando es medido durante elensayo, así como la temperatura a lacual ocurre la fractura de la probeta
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EVALUACIÓN DE LAS MEZCLASDE CONCRETO ASFÁLTICO
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SUSCEPTIBILIDAD A
LA HUMEDAD
SUSCEPTIBILIDAD A LA HUMEDAD
Existen tres mecanismos por medio de los cuales lahumedad puede degradar la integridad de una mezcla de
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humedad puede degradar la integridad de una mezcla deconcreto asfáltico:
— Pérdida de cohesión (resistencia) de la película de
asfalto — Falla de la adhesión entre el agregado y el asfalto
— Degradación o fractura de partículas individuales
de agregado por ciclos de congelación
Se han desarrollado muchos ensayos para predecir lasusceptibilidad de las mezclas de concreto asfáltico a lahumedad
SUSCEPTIBILIDAD A LA HUMEDAD
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humedad
ENSAYOS PARA CARACTERIZAR LA SUSCEPTIBILIDAD DELAS MEZCLAS A LA HUMEDAD
SUSCEPTIBILIDAD A LA HUMEDAD
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ENSAYOS PARA CARACTERIZAR LA SUSCEPTIBILIDAD DELAS MEZCLAS A LA HUMEDAD
SUSCEPTIBILIDAD A LA HUMEDAD
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ENSAYOS PARA CARACTERIZAR LA SUSCEPTIBILIDAD DE
LAS MEZCLAS A LA HUMEDAD (cont.)
SUSCEPTIBILIDAD A LA HUMEDAD
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ENSAYOS PARA CARACTERIZAR LA SUSCEPTIBILIDAD DELAS MEZCLAS A LA HUMEDAD (cont.)
SUSCEPTIBILIDAD A LA HUMEDAD
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ENSAYOS PARA CARACTERIZAR LA SUSCEPTIBILIDAD DE
LAS MEZCLAS A LA HUMEDAD (cont.)
SUSCEPTIBILIDAD A LA HUMEDAD
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No existe ningún ensayo que demuestre ser definitivamente―superior‖ a los demás y que permita identificar la susceptibilidad
COMENTARIOS SOBRE LOS ENSAYOS
SUSCEPTIBILIDAD A LA HUMEDAD
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y q p pde la mezcla a la humedad en todos los casos
Muchas mezclas se han comportado satisfactoriamente en elcampo a pesar de no cumplir los criterios de los ensayos y muchas
otras se han comportado pobremente a pesar de cumplirlosDe acuerdo con la experiencia actual, el ensayo Lottmanmodificado (AASHTO T 283 – INV E-725) parece el másapropiado para detectar el daño por humedad en las mezclas de
concreto asfáltico y está incluido en los procedimientos de diseñode mezclas SUPERPAVE y en las especificaciones del INVÍAS
EVALUACIÓN DE LAS MEZCLASDE CONCRETO ASFÁLTICO
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FRICCIÓN
FRICCIÓN
Es la relación entre la fuerza vertical y la fuerza
horizontal desarrollada entre la superficie del pavimentoy los neumáticos que resiste el deslizamiento de estos
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p py los neumáticos, que resiste el deslizamiento de estosúltimos cuando se aplican los frenos al vehículo.
CARACTERÍSTICAS DE FRICCIÓN
Idealmente, la fricción en condición húmeda debería ser
FRICCIÓN
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tan alta como en condición de superficie seca
Mientras la fricción en estado seco es relativamenteindependiente de la velocidad, en condición húmeda lasituación es muy diferente
La fricción se puede reducir con el transcurso deltiempo, por pulimento de los agregados de la capa
superficial o por exudación de la mezcla
COMPONENTES DE LA FRICCIÓN
La fricción de la superficie de un pavimento es función de dos
FRICCIÓN
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componentes: microtextura y macrotextura
La microtextura es suministrada por las pequeñas asperezas
superficiales de las partículas de agregado y produce una buenaresistencia friccional entre la llanta y el pavimento
La macrotextura es suministrada por las asperezas mayoresy proporciona canales de drenaje para la expulsión del agua
entre el neumático y el pavimento, garantizando el adecuadocontacto entre ellos y previniendo el hidroplaneo
CLASES DE TEXTURA SUPERFICIAL
FRICCIÓN
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VARIACIÓN DE LA FRICCIÓN CON LA VELOCIDAD DEDESLIZAMIENTO
FRICCIÓN
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EQUIPOS PARA LA MEDIDA DE LA FRICCIÓN
MODO EQUIPOS REPRESENTATIVOS OBSERVACIONESOPERACIONAL
Rueda bloqueada Trailer ASTM E-274 Remolque donde va la rueda de medida arrastrada a velocidad
(locked wheel testers) Diagonal Braked Vehicle (DBV) constante y frena en el instante de la medición. La velocidadPolish SRT-3 relativa entre el neumático y el pavimento es igual a la delSkidómetro BV-8 vehículo. El grado de deslizamiento es 100%
FRICCIÓN
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g a s a sAdhera - LCPC
Rueda oblicua respecto Mu Meter Autopropulsados. La rueda de medida forma un ángulodel sentido de marcha SCRIM respecto del sentido del movimiento del equipo, sin aplicar(side force measurement) Odoliograph otra condición de frenado. Miden el esfuerzo lateral,
Stradograph perpendicular al plano de rotación. La velocidad relativa de larueda de medida es del orden de la velocidad del vehículo (V)por el seno del ángulo de deriva (a) y, por lo tanto, es una
medida de baja velocidad. Por ello, el sistema es sensibleprincipalmente a la microtextura
Rueda parcialmente bloqueada Trailer DWW Realizan registro continuo de la fricción si la relación(con grado de deslizamiento fijo) Griptester de deslizamiento es pequeña. Estos equipos suelen operar(fixed slip devices) Saab Friction Tester con un grado de deslizamiento de 10 a 20% y su medida de
Runway Friction Tester fricción es de baja velocidad, ya que la velocidad dedeslizamiento es el producto de la velocidad (V) por el tantopor uno de deslizamiento. Estos equipos no miden lafricción máxima
Rueda parc ialmente bloqueada Komatsu Skid Tester Miden a diferente grado de deslizamiento y, por lo tanto,
(con grado de deslizamiento variable) ROAR brindan la mayor cantidad de información sobre las(variable slip devices) Norsemeter características de fricción pavimento - neumáticoZapatas Péndulo de fricción TRL Equipos portátiles. Miden la fricción entre una zapata(slider) deslizante de caucho y la superficie del pavimento. El grado
de deslizamiento es de 100%.
EQUIPOS PARA LA MEDIDA DE LA FRICCIÓN
FRICCIÓN
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EQUIPOS PARA LA MEDIDA DE LA FRICCIÓN
Equipo de rueda bloqueada
FRICCIÓN
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Péndulo portátil TRL
El coeficiente de fricción se reduce al aumentar la
velocidad de deslizamiento, en especial cuando lamacrotextura es fina
FRICCIÓN
TEXTURA
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macrotextura es fina
En carreteras de alta velocidad, es conveniente tenerconocimiento de la fricción a velocidades intermedias y
altasLa medida de la fricción a alta velocidad se hace demanera indirecta, a partir de mediciones de macrotexturao rugosidad:
— Ensayo del círculo de arena — Drenómetros — Perfilómetros Láser
FRICCIÓN
TEXTURA
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PERFILÓMETROS LÁSER DE ALTA VELOCIDAD
FRICCIÓN
TEXTURA
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Índice de fricción internacional (IFI)
FRICCIÓN
FRICCIÓN Y TEXTURA
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Los diferentes equipos para la medida de fricción ytextura y tienen concepciones y escalas de referenciapropias, razón por la cual no es fácil comparar los valoresobtenidos con ellos
La AIPCR promovió el desarrollo del índice de friccióninternacional (IFI), el cual es una referencia universal de la
fricción y de la textura del pavimento, independiente de losaparatos con los cuales se midan la textura y la fricción
Índice de fricción internacional (IFI)
FRICCIÓN
FRICCIÓN Y TEXTURA
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IFI = (F60 , Sp)
F60 = Constante de fricción a 60 km/h (depende de lafricción y de la macrotextura)Sp = Constante de referencia de velocidad, km/h (depende
de la macrotextura)
Determinación de la constante de referencia del id d (S )
FRICCIÓN
FRICCIÓN Y TEXTURA
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velocidad (Sp)
Sp = a + b*Tx
Tx = Valor medido de la macrotextura
a, b = Constantes que dependen del equipo con el cual seha efectuado la medida (Tabla 24 del documento AIPCR)
Determinación de la constante de fricción a 60 kph (F60)
Se establece la velocidad de operación del equipo de medida
FRICCIÓN
FRICCIÓN Y TEXTURA
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Se establece la velocidad de operación del equipo de medida(S) y se le aplica un factor de corrección según el tipo deequipo utilizado (rueda bloqueada, rueda parcialmentebloqueada, rueda oblicua)
Se mide la fricción superficial con el equipo escogido (FRS)
Se determina el valor F60 con la expresión:
F60 = A + B*(FRS)*e (S - 60)/Sp
A, B = constantes que dependen del equipo usado para lamedida (Tabla 25 del documento AIPCR)
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Ejemplo de determinación del IFI
FRICCIÓN
FRICCIÓN Y TEXTURA
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Fricción medida con el SCRIM del Ministerio deFomento de España a 50 km/h. El aparato tiene un
ángulo de deriva de 20º y la fricción obtenida fue 0.65
La textura superficial se determinó con el círculo dearena y el valor obtenido fue 1 milímetro
FRICCIÓN
FRICCIÓN Y TEXTURA
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Medida de fricción
Medida de textura
Solución al ejemplo de determinación del IFI
FRICCIÓN
FRICCIÓN Y TEXTURA
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Determinación de Sp
— El círculo de arena corresponde al equipo A8 delexperimento AIPCR, para el cual la Tabla 24 deldocumento indica que a = - 11.5981 y b = 113.63246
Sp = - 11.5981 + 113.63246*1 = 102 km/h
Solución al ejemplo de determinación del IFI (cont.)
FRICCIÓN
FRICCIÓN Y TEXTURA
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Velocidad de operación corregida por el ángulo dederiva del equipo:
S = 50 * sen 20º = 17.1 km/h
El SCRIM empleado es el equipo C6E del experimentoAIPCR, para el cual la Tabla 5 del documento indica queA = 0.0319 y B = 0.8734
F60 = 0.0319 + 0.8734*0.65*e (17.1 – 60)/102 = 0.41
Solución al ejemplo de determinación del IFI (cont.)
FRICCIÓN
FRICCIÓN Y TEXTURA
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Expresión del IFI
(0.41, 102)
La expresión de la curva de fricción de referencia esF (S) = 0.41 * e (60 – S)/102
Así, por ejemplo, si la velocidad es 80 km/h, la friccióna dicha velocidad será:
F (S) = 0.41 * e (60 – 80)/102 = 0.34
REVESTIMIENTOS BITUMINOSOS
MEZCLAS ABIERTAS
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MEZCLAS ABIERTAS
EN CALIENTE
MEZCLA ABIERTA EN CALIENTE
Definición
Mezcla destinada al alivio del reflejo de las juntas y
grietas durante las operaciones de rehabilitación de unpavimento
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pavimento
Está constituida por una combinación, en caliente, deun agregado pétreo con baja o nula proporción de finos y
una cantidad muy limitada de cemento asfáltico, la cualse define por tanteos en obra (rango: 1.5% - 3.0 %)
Al compactar la mezcla en obra, presenta un elevadovolumen de vacíos con aire (superior a 20%) que controla
la transmisión de las juntas y las grietas del pavimentoexistente a la capa densa que se construya como refuerzo
MEZCLA ABIERTA EN CALIENTE
Granulometría agregados pétreos
TAMIZ PORCENTAJE QUE PASA
Normal Alterno MAC-1 MAC-2 MAC-3
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75 mm63 mm50 mm
37.5 mm
19.0 mm9.5 mm
4.75 mm2.36 mm150 m
3‖
2 1/2‖
2‖
1 1/2‖
3/4‖3/8‖
No.4No.8
No.100
10095-100
-30-70
3-200-5
---
-100
-35-70
5-20--
0-5-
--
10075-90
50-70-
8-20-
0-5
Ligante asfáltico
Cemento asfáltico del tipo 60 - 70
REVESTIMIENTOS BITUMINOSOS
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MEZCLAS SMA
MEZCLAS SMA
SMA significa ―Stone Matrix Asphalt‖ o ―Stone Mastic
Asphalt‖ y es una mezcla asfáltica en caliente degradación discontinua para capa de rodadura, desarrollada
Definición
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para maximizar la resistencia al ahuellamiento y ladurabilidad
Aspecto de una capa de SMA Probeta de SMA
Una mezcla SMA está compuesta por:
— Agregados con un esqueleto granular fuerte, queproporciona el contacto ―piedra con piedra‖ que
Composición
MEZCLAS SMA
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proporciona el contacto piedra con piedra quepreviene el ahuellamiento y suministra resistenciaal deslizamiento
— Un mortero asfáltico de alta viscosidad, constituidopor arena, llenante mineral, un elevado contenido deasfalto modificado y un agente estabilizante (fibrasminerales o de celulosa) que se agrega para minimizar
el escurrimiento del asfalto y suministrar al morterouna consistencia satisfactoria
MEZCLAS SMA
Composición
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MEZCLAS SMA
Agregados pétreosL i it d lid d d l d
MATERIALES PARA LA MEZCLA
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Los requisitos de calidad de los agregados grueso yfino son prácticamente los mismos que se exigen a losagregados para las mezclas de concreto asfáltico
Los siguientes se pueden considerar como adicionales:
MEZCLAS SMA
G l t í d d NCHRP 9 8
MATERIALES PARA LA MEZCLA
Agregados pétreos
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Granulometrías recomendadas por NCHRP 9-8
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MEZCLAS SMA
MATERIALES PARA LA MEZCLA
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MEZCLAS SMA
MATERIALES PARA LA MEZCLA
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MEZCLAS SMA
DISEÑO DE LA MEZCLA
Generalidades
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El diseño incluye una dosificación de tipo volumétricoy una verificación de la susceptibilidad de la mezcla a lahumedad
Además, involucra dos ensayos que no son típicos dela mayoría de las mezclas densas en caliente:
— Determinación de vacíos en el agregado grueso — Escurrimiento
MEZCLAS SMA
DISEÑO DE LA MEZCLA
1. Selección de la gradación
Para el TMN elegido se evalúan 3 posibles gradaciones
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dentro de la franja maestra de la especificación
El tamiz que separa el agregado grueso del fino se
denomina tamiz del ―punto de corte‖
Tamices de punto de corte para diferentes TMN
MEZCLAS SMA
DISEÑO DE LA MEZCLA
2. Determinación de los vacíos en el agregado grueso
Esta prueba se realiza para evaluar la existencia de
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contacto entre partícula y partícula del agregado grueso
Los VAG se determinan a partir del peso unitario
apisonado del agregado grueso -(γa)- (norma de ensayoAASHTO T 19) y de la gravedad específica bulk delagregado grueso (Gag)
100*wag
awag
drcG
GVGA
MEZCLAS SMA
DISEÑO DE LA MEZCLA
3. Selección del contenido de asfalto de pruebaEl í i t id d li t f ti d l SMA
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El mínimo contenido de ligante efectivo de la SMA es6 %
Se recomienda que el contenido de asfalto de la mezclaen la fase de selección de gradación sea 7.0% para laTMN-9.5; 6.7% para la TNM-12.5 y 6.0% para la TMNy la TMN-25.0
MEZCLAS SMA
DISEÑO DE LA MEZCLA
4. Preparación y compactación de las mezclas en la fase
de selecciónSe requiere un total de 12 muestras: 4 para cada una de las 3
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Se requiere un total de 12 muestras: 4 para cada una de las 3gradaciones de prueba
Cada muestra es mezclada con el contenido de asfalto de prueba
Tres de la cuatro muestras para cada gradación se compactancon 100 giros del Compactador Giratorio Superpave o con 50golpes por cara, según la técnica Marshall
Con la cuarta mezcla de cada grupo se determina la gravedadespecífica máxima medida (Gmm) (AASHTO T 209)
MEZCLAS SMA
DISEÑO DE LA MEZCLA
5. Selección de la gradación deseada
Se determina la gravedad específica bulk de las probetascompactadas (G )
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compactadas (Gmb)
Para cada grupo de probetas se calculan los promedios de
vacíos con aire (Va), vacíos en el agregado grueso (VAGmix)y vacíos en los agregados minerales (VAM)
De todas las mezclas de prueba ensayadas, aquella con elmás alto porcentaje que pase el tamiz del ―punto de
quiebre‖, que simultáneamente cumpla el requerimiento losde VAM mínimos y presente un valor VAG mix < VAGdrc, seelige como gradación deseada
MEZCLAS SMA
DISEÑO DE LA MEZCLA
5. Selección de la gradación deseada (cont.)
mb
aG
GV 100*1
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m
ac
mb
ag
ag
mb
mix
mm
PG
GVAM
PG
GVAG
G
*100
*100
Pag = porcentaje de agregado grueso dentro de la mezcla total
Pm = porcentaje de agregado en las mezclaGac = peso específico bulk del todo el agregado combinado
MEZCLAS SMA
DISEÑO DE LA MEZCLA
6. Selección del contenido óptimo de ligante
Elegida la gradación deseada, se elaboran nuevas mezclascon un total de tres contenidos de asfalto (incluyendo
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( yvalores por encima y debajo del contenido de prueba)
Para cada contenido de asfalto se preparan 4 muestras, 3
de las cuales se compactan como las de la fase de seleccióny la cuarta se usa para la determinación de la gravedadespecífica máxima medida (G mm)
El contenido óptimo de ligante es aquél con el cual se
obtiene 4.0 % de vacíos con aire, siempre y cuando sesatisfagan los VAM mínimos y VAG mix < VAG drc
MEZCLAS SMA
DISEÑO DE LA MEZCLA
7. Ensayo de escurrimiento
El ensayo se realiza según la norma AASHTO T 305
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El ensayo se realiza colocando una muestra de la mezclasuelta en un horno a la temperatura anticipada de
producción en la planta, dentro de una canasta de malla detamiz de ¼‖ durante 1 hora y pesando el material que hayadrenado a través de la malla durante dicho lapso
Si el resultado no satisface el máximo especificado de
0.30 %, se debe incrementar la proporción de fibras en lamezcla, hasta reducir el escurrimiento a un límite aceptable
MEZCLAS SMA
DISEÑO DE LA MEZCLA
7. Ensayo de escurrimiento
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CANASTA DEMALLA DEABERTURA ¼”
MEZCLA EN EL HORNO
MEZCLAS SMA
DISEÑO DE LA MEZCLA
7. Ensayo de escurrimiento
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ESCURRIMIENTO DEMEZCLA CON 0.3% DE
FIBRA, A 158º C
ESCURRIMIENTO DEMEZCLA SIN FIBRAS,
A 158º C
8. Evaluación de la sensibilidad a la humedad (AASHTO T 283)
DISEÑO DE LA MEZCLA
MEZCLAS SMA
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La evaluación se realiza mediante el ensayo de tensiónindirecta sometiendo las probetas cilíndricas a
DISEÑO DE LA MEZCLA
8. Evaluación de la sensibilidad a la humedad (AASHTO T 283)
MEZCLAS SMA
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indirecta, sometiendo las probetas cilíndricas acompresión hasta la falla a lo largo de dos generatricesopuestas, con una velocidad de deformación de 50
mm/minuto a 25° C
Este modo de carga produce un esfuerzo horizontal detensión a lo largo del eje vertical y uno de compresión alo largo del diámetro horizontal
La falla se produce por agrietamiento por tensión a lolargo del diámetro vertical
Ensayo de tensión indirecta
DISEÑO DE LA MEZCLA
MEZCLAS SMA
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t DPST ** *2000
ST = resistencia a la tensión indirecta, kPa
P = carga máxima, ND = diámetro de la probeta, mmt = espesor de la probeta, mm
DISEÑO DE LA MEZCLA
8. Evaluación de la sensibilidad a la humedad (AASHTO T 283)
MEZCLAS SMA
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MEZCLAS SMA
CRITERIO DE DISEÑO PARA MEZCLAS SMA
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MEZCLAS SMA
CARACTERIZACIÓN DE LA MEZCLA SMA, CON FINESDE DISEÑO
DE PAVIMENTOS
Módulo dinámico
Los módulos dinámicos de las mezclas SMA tienden a
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Los módulos dinámicos de las mezclas SMA tienden aser algo mayores que los de las mezclas convencionales ypresentan la misma susceptibilidad a la temperatura
Pruebas de tensión indirecta bajo carga repetida (ASTMD 4123 – INV E-749) sobre mezclas SMA con asfaltosconvencionales y modificados y diferentes tipos de
llenantes, mostraron valores de módulo resiliente en elentorno de 1,000 MPa a 35º C y entre 5,000 y 6,000 MPa a15º C
MEZCLAS SMA
CARACTERIZACIÓN DE LA MEZCLA SMA, CON FINESDE DISEÑO
DE PAVIMENTOS
MEZCLAS SMA A LAS CUALES SE ESTUDIARON MÓDULOSRESILIENTES Y RESISTENCIA A FATIGA (Lago 2003)
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RESILIENTES Y RESISTENCIA A FATIGA (Lago, 2003)
MEZCLAS SMA
CARACTERIZACIÓN DE LA MEZCLA SMA, CON FINES DEDISEÑO
DE PAVIMENTOS
Módulo dinámico
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MEZCLAS SMACARACTERIZACIÓN DE LA MEZCLA SMA, CON FINES DE
DISEÑO
DE PAVIMENTOS
Resistencia a la fatiga
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MEZCLAS SMA
COMPARACIÓN DE VIDAS A FATIGA DE MEZCLAS SMACON ASFALTO MODIFICADO Y DE UNA MEZCLA DENSA
CONVENCIONAL CON ASFALTO MODIFICADO
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REVESTIMIENTOS BITUMINOSOS
MEZCLAS ASFÁLTICAS
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MEZCLAS ASFÁLTICAS
DE ALTO MÓDULO
MEZCLA ASFÁLTICA DE ALTO MÓDULO
Capa de mezcla asfáltica, usada como base, elaborada
en caliente, cuya rigidez es del orden del doble o del triple
de la que presentan las mezclas asfálticas convencionales
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Se elabora con un cemento asfáltico de baja penetración
y un agregado pétreo con fuerte esqueleto mineral, de
manera de lograr una gran capacidad de absorción deesfuerzos y gran resistencia al ahuellamiento
El empleo de un contenido de ligante relativamente alto
mejora el comportamiento a la fatiga de la mezcla,haciéndolo comparable al de una mezcla tradicional
AGREGADOS PÉTREOS PARA MEZCLASASFÁLTICAS DE ALTO MÓDULO
MEZCLA ASFÁLTICA DE ALTO MÓDULO
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AGREGADOS PÉTREOS PARA MEZCLASASFÁLTICAS DE ALTO MÓDULO
MEZCLA ASFÁLTICA DE ALTO MÓDULO
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CEMENTO ASFÁLTICO PARA MEZCLASASFÁLTICAS DE ALTO MÓDULO
Se pueden emplear:
MEZCLA ASFÁLTICA DE ALTO MÓDULO
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— Cementos asfálticos de destilación directa, debaja penetración (10 - 25) y punto de ablandamiento
elevado (60ºC ó más)
— Cementos asfálticos modificados con polímero depenetración 20 – 40. En este caso, se brinda alproducto una mayor flexibilidad
CEMENTO ASFÁLTICO PARA MEZCLASASFÁLTICAS DE ALTO MÓDULO
MEZCLA ASFÁLTICA DE ALTO MÓDULO
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DISEÑO DE LA MEZCLA ASFÁLTICA DE ALTOMÓDULO
Se suele emplear el método Marshall, debiendo cumplirselos siguientes requisitos
MEZCLA ASFÁLTICA DE ALTO MÓDULO
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Requisito adicional
DISEÑO DE LA MEZCLA ASFÁLTICA DEALTO MÓDULO
Ensayo de pista de laboratorio
MEZCLA ASFÁLTICA DE ALTO MÓDULO
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DISEÑO DE LA MEZCLA ASFÁLTICA DEALTO MÓDULO
Ensayo de pista de laboratorio
MEZCLA ASFÁLTICA DE ALTO MÓDULO
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CARACTERIZACIÓN DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS DEALTO MÓDULO CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Módulo dinámico
MEZCLA ASFÁLTICA DE ALTO MÓDULO
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Los módulos dinámicos de las mezclas de altomódulo son sustancialmente más elevados que los delos concretos asfálticos convencionales, para cualquiertemperatura y frecuencia
Los ensayos para su determinación son los mismos
descritos para los concretos asfálticos
CARACTERIZACIÓN DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS DEALTO MÓDULO CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
MÓDULOS DINÁMICOS DE UNA MEZCLA TÍPICA DE BOGOTÁUniversidad de los Andes (2001)
MEZCLA ASFÁLTICA DE ALTO MÓDULO
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CARACTERIZACIÓN DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS DEALTO MÓDULO CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Resistencia a la fatiga
Las leyes de fatiga de las mezclas de alto módulo adoptan
MEZCLA ASFÁLTICA DE ALTO MÓDULO
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Las leyes de fatiga de las mezclas de alto módulo adoptanla misma expresión que en las demás mezclas asfálticas:
log ε = A + B log N
ε = deformación aplicada, multiplicada por 106
N = número de ciclos con el que dicha deformaciónconduce a la rotura
A, B = coeficientes adimensionales propios de cada mezcla
CARACTERIZACIÓN DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS DEALTO MÓDULO CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
PARÁMETROS DE LEYES DE FATIGA DE MEZCLAS ESPAÑOLAS YCOLOMBIANAS DETERMINADOS A 20º C Y FRECUENCIA DE 10 Hz
MEZCLA ASFÁLTICA DE ALTO MÓDULO
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NOTA : Los parámetros que dan mayores resistencia a fatiga son
los más elevados en el caso de A y los más bajos en valor absolutoen el caso de B
REVESTIMIENTOS BITUMINOSOS
MEZCLA DISCONTINUA
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EN CALIENTE PARA
CAPA DE RODADURA
MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTEPARA CAPA DE RODADURA
Definición
Mezcla para capa de rodadura de reducido espesor,elaborada en caliente, empleando un agregado pétreo detamaño máximo nominal comprendido entre 8 mm y 10
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tamaño máximo nominal comprendido entre 8 mm y 10mm, con una marcada discontinuidad entre los tamaños
de 2 mm y 4.75 mmLa discontinuidad granulométrica brinda característicasfavorables en cuanto a sonoridad, fricción y drenabilidadsuperficial
Esta mezcla se conoce como “microaglomerado en
caliente”
MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTEPARA CAPA DE RODADURA
Tramo de microaglomerado en caliente en el sector
San Felipe – Los Andes (Chile)
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MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTEPARA CAPA DE RODADURA
Aplicaciones
Restauración de la resistencia al deslizamiento sobre
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pavimentos estructuralmente competentes
Mejoramiento del drenaje superficial
Rejuvenecimiento de superficies de rodamiento
Actuación de mantenimiento periódico de la calzada,
sin incremento excesivo de cotas
MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTE
PARA CAPA DE RODADURA
TAMIZ PORCENTAJE QUE PASA
Normal Alterno M-1 M-2 F-1 F-2
12.5 mm 1/2‖ 100 100
9.5 mm 3/8‖ 75-97 100 75-97 100
8.0 mm 5/16‖ - 75-97 - 75-97
Granulometría de los agregados
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8.0 mm 5/16 75 97 75 97
4.75 mm No.4 15-28 15-28 25-40 25-40
2.00 mm No.10 11-22 11-22 18-32 18-32
425 m No.40 8-16 8-16 10-20 10-20
75 m No.200 5-8 5-8 7-10 7-10
Ligante bituminoso
Asfalto modificado con polímeros, tipo II o tipo III
MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTE
PARA CAPA DE RODADURA
FRANJA GRANULOMÉTRICA TÍPICA PARA MEZCLADISCONTINUA EN CALIENTE PARA CAPA DE RODADURA
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MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTE
PARA CAPA DE RODADURA
1. Preparación de las mezclas
Se elaboran me clas con 1 000 gramos de agregados
DISEÑO MEZCLAS TIPO MEnsayo Cántabro (INV E -760)
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Se elaboran mezclas con 1,000 gramos de agregados ydiferentes porcentajes de ligante, a una temperatura que
corresponda a una viscosidad del ligante entre 150 y 190centistokes, verificando que no haya escurrimiento delligante a dicha temperatura
Se deben elaborar por lo menos 4 mezclas para cada
porcentaje de ligante utilizado
MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTE
PARA CAPA DE RODADURA
2. Compactación de probetas y determinación devacíos
DISEÑO MEZCLAS TIPO MEnsayo Cántabro (INV E -760)
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Se compactan las mezclas mediante la técnica
Marshall, a la temperatura apropiada, aplicando 50golpes por cara a cada probeta
Se pesan las probetas y se dividen en dos grupos
Se determinan los vacíos con aire de las probetas a
partir de la medida geométrica de su volumen y de ladensidad relativa de los materiales
MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTE
PARA CAPA DE RODADURA
3. Prueba de desgaste
L b d j
DISEÑO MEZCLAS TIPO MEnsayo Cántabro (INV E -760)
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Las probetas para ensayo en seco se dejan en reposodurante 6 horas
Se introducen las probetas en la máquina de losÁngeles sin esferas y se someten a 300 vueltas
Se pesan las probetas luego del ensayo
Se calculan las pérdidas de peso de las probetas, enporcentaje
MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTE
PARA CAPA DE RODADURA
3. Prueba de desgaste
DISEÑO MEZCLAS TIPO MEnsayo Cántabro (INV E -760)
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Probetas ensayadas con distinto contenido de ligante
MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTE
PARA CAPA DE RODADURA
4.Verificación de la adhesividad
DISEÑO MEZCLAS TIPO M
Ensayo Cántabro (INV E -760)
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El juego de probetas destinado a verificar la
adhesividad se somete a inmersión a 60oC por 24 horas
Se efectúa el ensayo de desgaste como a las probetasensayadas en seco y se calculan las pérdidas de pesocorrespondientes
MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTE
PARA CAPA DE RODADURA
DISEÑO MEZCLAS TIPO MEnsayo Cántabro (INV E -760)
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MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTE
PARA CAPA DE RODADURA
1. Preparación de las probetas Como en el ensayo Marshall convencional,
compactando con 50 golpes por cara
DISEÑO MEZCLAS TIPO FEnsayo Marshall
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compactando con 50 golpes por cara
2. Análisis de densidad y de vacíos y ensayo deestabilidad y flujo
Como en el ensayo Marshall convencional
3. Criterio de dosificación
Estabilidad : 750 kg mínimo Vacíos con aire : 4% mínimo
MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTE
PARA CAPA DE RODADURA
4. Verificaciones
DISEÑO MEZCLAS TIPO FEnsayo Marshall
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Comprobación de la adhesividad mediante el ensayo
de tensión indirecta (INV E-725)CriterioLa pérdida de resistencia no debe exceder de 20%
MEZCLA DISCONTINUA EN CALIENTE
PARA CAPA DE RODADURA
4. Verificaciones
DISEÑO MEZCLAS TIPO FEnsayo Marshall
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Medida de la resistencia a la deformación plástica
(norma de ensayo INV E-756)CriterioEn el intervalo de 105 a 120 minutos:
VD ≤ 0.012 mm/ minuto ( Si T > 24o C)
VD ≤ 0.015 mm/ minuto (Si T ≤ 24o C)
REVESTIMIENTOS BITUMINOSOS
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MEZCLA DRENANTE
Definición
Mezcla asfáltica para capa de rodadura con unelevado contenido de vacíos con aire cuyo diseño
MEZCLA DRENANTE
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elevado contenido de vacíos con aire, cuyo diseñoda lugar a una superficie de textura abierta y alta
capacidad drenante, a causa de la cual el agua lluviaque cae sobre la calzada se elimina por infiltración
MEZCLA DRENANTE
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MEZCLA DRENANTE
Características principales
Suministra un adecuado drenaje superficialBrinda alta resistencia al deslizamiento
R d l l d d l d
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Reduce el volumen de agua proyectada al paso delos vehículos en condición lluviosa
Mejora la visibilidad en condición de pavimentohúmedo
Disminuye el ruido producido por la circulación
vehicular
MEZCLA DRENANTE
TAMIZ PORCENTAJE QUE
PASANormal Alterno MD-1
19.0 mm 3/4‖ 100
12.5 mm 1/2‖ 70-100
Granulometría de los agregados
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9.5 mm 3/8‖ 50-75
4.75 mm No.4 15-32
2.00 mm No.10 9-20425 m No.40 5-12
75 m No.200 3-7
Ligante bituminoso
Asfalto modificado con polímeros, tipo I o tipo II
MEZCLA DRENANTE
FRANJA GRANULOMÉTRICA TÍPICA PARA MEZCLA DRENANTE
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MEZCLA DRENANTE
DISEÑO MEZCLAEnsayo Cántabro (INV E -760)
1. Preparación de las mezclas
Se elaboran mezclas con 1,000 gramos de agregados y
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Se elaboran mezclas con 1,000 gramos de agregados ydiferentes porcentajes de ligante, a una temperatura que
corresponda a una viscosidad del ligante entre 150 y 190centistokes, verificando que no haya escurrimiento delligante a dicha temperatura
Se deben elaborar por lo menos 4 mezclas para cada
porcentaje de ligante utilizado
MEZCLA DRENANTE
2. Compactación de probetas y determinación devacíos
DISEÑO MEZCLAEnsayo Cántabro (INV E -760)
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Se compactan las mezclas mediante la técnica
Marshall, a la temperatura apropiada, aplicando 50golpes por cara a cada probeta
Se pesan las probetas y se dividen en dos grupos
Se determinan los vacíos con aire de las probetas a
partir de la medida geométrica de su volumen y de ladensidad relativa de los materiales
MEZCLA DRENANTE
3. Prueba de desgaste
Las probetas para ensayo en seco se dejan en reposo
DISEÑO MEZCLAEnsayo Cántabro (INV E -760)
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Las probetas para ensayo en seco se dejan en reposodurante 6 horas
Se introducen las probetas en la máquina de losÁngeles sin esferas y se someten a 300 vueltas
Se pesan las probetas luego del ensayo
Se calculan las pérdidas de peso de las probetas, enporcentaje
MEZCLA DRENANTE
4.Verificación de la adhesividad
DISEÑO MEZCLAEnsayo Cántabro (INV E -760)
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El juego de probetas destinado a verificar la
adhesividad se somete a inmersión a 60o
C por 24 horasSe efectúa el ensayo de desgaste como a las probetasensayadas en seco y se calculan las pérdidas de pesocorrespondientes
MEZCLA DRENANTE
DISEÑO MEZCLAEnsayo Cántabro (INV E -760)
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REVESTIMIENTOS BITUMINOSOS
MEZCLAS ASFÁLTICAS
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EN FRÍO
MEZCLAS ASFÁLTICAS EN FRÍO
Definición
Mezclas constituidas por la combinación de uno o másagregados pétreos y un llenante mineral (cuando esnecesario), con una emulsión asfáltica y, eventualmente,
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agua
Estas mezclas son elaboradas, aplicadas y compactadasa temperatura ambiente
Existen dos tipos de mezclas asfálticas en frío — Densas — Abiertas
MEZCLAS ASFÁLTICAS EN FRÍO
MEZCLAS DENSAS
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MEZCLAS DENSAS
EN FRÍO
MEZCLA DENSA EN FRÍO
Definición
Combinación de una emulsión asfáltica, agua,
agregados pétreos grueso y fino y, eventualmente, unllenante mineral, cuya granulometría combinada essimilar a la de un concreto asfáltico; mezcla que es
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posible fabricar, extender y compactar a temperatura
ambienteEl agua se debe incorporar a los agregados antes quela emulsión asfáltica, con el fin de evitar unrompimiento prematuro de ésta, asegurando un
cubrimiento completo del agregado y una buenauniformidad en la mezcla.
MEZCLA DENSA EN FRÍO
Granulometría
TAMIZ PORCENTAJE QUE PASA
Normal Alterno MDF-1 MDF-2 MDF-3
37.5 mm25.0 mm19 0 mm
1 1/2‖
1‖
3/4‖
10080-95
-100
80 95
--
100
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19.0 mm12.5 mm9.5 mm
4.75 mm2.36 mm300 m75 m
3/4
1/2‖
3/8‖
No.4No.8No.50No200
-62-77
-45-6035-5013-233-8
80-95-
60-7547-6235-5013-233-8
10080-95
-50-6535-5013-233-8
Ligante bituminoso
Emulsión asfáltica catiónica de rotura lenta y controladaque corresponda a los tipos CRL-1 o CRL-1h
MEZCLA DENSA EN FRÍO
FRANJA GRANULOMÉTRICA TÍPICA PARA MEZCLADENSA EN FRÍO
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MEZCLA DENSA EN FRÍO
1. Determinación del porcentaje óptimo teórico de
ligante1.1 Cálculo con base en la superficie específica
L = K (S*A)0.2
DISEÑO DE LA MEZCLA
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( )Siendo:
L = contenido de ligante residual sobre el peso de losagregados (%)
K = módulo de riqueza (4.0 – 5.0)S = superficie específica del agregado (m2/ kg)
A = factor de corrección por peso específico del agregado(A = 1.00 cuando el peso específico es 2.65)
MEZCLA DENSA EN FRÍO
1. Determinación del porcentaje óptimo teórico de
ligante (cont.)
DISEÑO DE LA MEZCLA
)*(% FSEiid
Superficie específica (S)
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100
)*(%
FSE tamizunenretenidoS
— Factor de superficie específica (FSE)
FSE = 2.50 (D*d)0.5
Siendo:
D = abertura del tamiz mayor (mm)d = abertura del tamiz menor (mm)
MEZCLA DENSA EN FRÍO
1. Determinación del porcentaje óptimo teórico de
ligante (cont.)
DISEÑO DE LA MEZCLA
1.2 Método propuesto por AEMA
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E = 0.05A + 0.1B +0.5C
Siendo:
E = % teórico de emulsión asfálticaA = % de agregado retenido en tamiz # 8
B = % de agregado entre tamices # 8 y # 200C = % que pasa el tamiz # 200
MEZCLA DENSA EN FRÍO
2. Determinación de los contenidos de agua de envuelta
y compactación
Se efectúan pruebas de envuelta con diferenteshumedades de la mezcla observando la cobertura y a la
DISEÑO DE LA MEZCLA
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humedades de la mezcla observando la cobertura y, a lavista de los resultados, se escoge el más conveniente
Para determinar la humedad de compactación, es unabuena guía la humedad óptima del ensayo ProctorModificado (INV E-142) sobre los agregados solos
MEZCLA DENSA EN FRÍO
3. Ensayos mecánicos para la determinación delóptimo real de ligante
Existen diversas posibilidades para diseñar en el
DISEÑO DE LA MEZCLA
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p plaboratorio las mezclas densas en frío, siendo las más
utilizadas:
— Ensayo de inmersión - compresión
— Ensayo Marshall modificado
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DEINMERSIÓN – COMPRESIÓN
1. Determinación de la humedad óptima de compactación
MEZCLA DENSA EN FRÍO
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DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DEINMERSIÓN - COMPRESIÓN
2. Determinación del contenido óptimo teórico de ligante
— Fórmula Duriez
5 KL
MEZCLA DENSA EN FRÍO
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K L
mmdemenores partículas f
mm ymmentre partículass
mm ymmentre partículasS
mm ymmentre partículasg
mmdemayores partículasG
f sSgG
específicaSuperficie
riquezademóduloK
residualasfaltode L
08.0%
315.008.0%
5315.0%
105%
10%
100 / )1351230.233.017.0(
)0.50.4(
%%
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DEINMERSIÓN – COMPRESIÓN
3. Elaboración de mezclas Se elaboran mezclas con diferentes cantidades de
emulsión, correspondientes a porcentajes de ligante por
MEZCLA DENSA EN FRÍO
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encima y por debajo del óptimo teórico, manteniendoel contenido óptimo de fluidos de compactación
4. Compactación de probetas
Se compactan probetas de 10 cm por 10 cm de alturamediante compresión creciente hasta alcanzar 210kg/cm2, manteniendo esta presión durante 2 minutos(compactar seis probetas para cada contenido deligante)
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DEINMERSIÓN – COMPRESIÓN
5. Curado de las probetas
Desmoldado de las probetas y curado al aire durante7 días a 25º C
MEZCLA DENSA EN FRÍO
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7 días a 25 C
Separar cada juego de 6 probetas en 2 grupos para elresto del curado:
— Uno de los grupos se mantiene otros 7 días alaire a 25ºC
— El otro grupo se sumerge en agua a 25ºC por 7días
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DEINMERSIÓN – COMPRESIÓN
6. Ensayo de compresión Al término del período de curado, se determina la
densidad de las probetas y se rompen por compresiónsimple promediando las resistencias para cada
MEZCLA DENSA EN FRÍO
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simple, promediando las resistencias para cadaporcentaje de ligante (por aparte las curadas en seco y
las curadas en húmedo)
7. Determinación del contenido óptimo de emulsión
Se dibujan gráficas de resistencia seca, resistenciahúmeda y resistencia conservada y se elige elporcentaje óptimo de emulsión, de acuerdo con elcriterio de diseño
Representación gráfica resultados ensayo de inmersión - compresión
MEZCLA DENSA EN FRÍO
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CRITERIO DE DISEÑO ARTÍCULO 440 ESPECIFICACIONES INVÍAS
CARACTERIZACIÓN DE LA MEZCLA DENSA EN FRÍO,CON FINES DE DISEÑ
O DE PAVIMENTOS
Módulo dinámico
La mezcla denominada Tipo I del Instituto delAsfalto, elaborada en planta con agregados procesados ycon propiedades similares a las de un concreto asfáltico
MEZCLA DENSA EN FRÍO
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con propiedades similares a las de un concreto asfáltico,se puede asimilar a una mezcla densa en frío
La variación de su módulo dinámico en el rango de23º C a 38º C (73 a 100º F), luego de curado total, esaltamente coincidente con la que presentan las mezclasde base de concreto asfáltico elaboradas con cementos
asfálticos AC – 40
En las mezclas con emulsión asfáltica es muy importante teneren cuenta los efectos del curado en el módulo dinámico
CARACTERIZACIÓN DE LA MEZCLA DENSA EN FRÍO,CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulo dinámico
MEZCLA DENSA EN FRÍO
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Et = Ef - (Ef - Ei)*RFt
Et = módulo a la temperatura T y tiempo de curado t
Ef = módulo a la temperatura T para la mezcla totalmente curada
Ei = módulo a la temperatura T para la mezcla en estado no
curado (inicial)
RFt = factor de reducción que tiene en cuenta la cantidad decurado alcanzada en el tiempo t
CARACTERIZACIÓN DE LA MEZCLA DENSA EN FRÍO,CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulo dinámico
MEZCLA DENSA EN FRÍO
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CARACTERIZACIÓN DE LA MEZCLA DENSA EN FRÍO,CON FINES DE DISEÑO
DE PAVIMENTOS
MEZCLA DENSA EN FRÍO
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El comportamiento a fatiga de las estabilizaciones conemulsión asfáltica es similar al de las mezclas bituminosas en
CARACTERIZACIÓN DE LA MEZCLA DENSA EN FRÍO,CON FINES DE DISEÑO
DE PAVIMENTOS
Comportamiento a la fatiga
MEZCLA DENSA EN FRÍO
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emulsión asfáltica es similar al de las mezclas bituminosas encaliente
Nf = Kt-c
Nf = número de aplicaciones de carga hasta la falla para unadeformación inicial de tensión, t
K, c = constantes de regresión obtenidas del análisis de los datosde la prueba de fatiga
Criterio de fatiga para mezclas elaboradas con emulsionesasfálticas (CHEVRON)
MEZCLA DENSA EN FRÍO
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REVESTIMIENTOS BITUMINOSOS
MEZCLAS ABIERTAS
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EN FRÍO
MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
Definición
Combinación de un agregado pétreo predominantementegrueso y de granulometría uniforme, con un ligantebituminoso, constituyendo un producto que puede serl b d did d
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elaborado, extendido y compactado a temperatura
ambiente y que presenta un elevado contenido de vacíoscon aire
La mezcla abierta en frío puede ser colocada en obrainmediatamente después de su fabricación o tras un
período de almacenamiento más o menos largo
MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
Características de una mezcla abierta en frío
La resistencia de la mezcla a la acción del tránsito sedebe al rozamiento interno de su esqueleto mineral,junto con la cohesión que proporciona la película del
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junto con la cohesión que proporciona la película delligante asfáltico
La estructura de este esqueleto mineral y el espesor dela película de ligante, hacen que la mezcla seapermeable y flexible
MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
Granulometría de los agregados
TAMIZ PORCENTAJE QUE PASA
Normal Alterno MAF-1 MAF-2 MAF-3
37.5 mm25.0 mm19.0 mm12 5
1 1/2‖
1‖
3/4‖
1/2‖
10070-100
-25 55
-100
70-100
--
10070 100
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12.5 mm9.5 mm
4.75 mm2.36 mm75 m
1/2‖
3/8‖
No.4No.8
No.200
25-55-
0-150-50-2
-20-450-200-100-2
70-100-
10-300-100-2
Ligante bituminoso
Emulsión asfáltica catiónica de rotura media, del tipo
CRM, con fluidificantes, bajo contenido de agua y altaviscosidad
MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
1. Determinación del porcentaje óptimo teórico deligante
DISEÑO DE LA MEZCLA
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Cálculo con base en la superficie específica
— El cálculo se realiza como en el caso de lasmezclas densas en frío, empleando un módulo deriqueza entre 3.5 y 3.7
MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
2. Ensayos de cubrimiento y desplazamiento Con diferentes porcentajes de ligante por encima y por
debajo del óptimo teórico se fabrican mezclas a lascuales se les realizan pruebas de:
DISEÑO DE LA MEZCLA
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cuales se les realizan pruebas de:
- Cubrimiento, para determinar el porcentaje decubrimiento de agregados y observar si se producenpeladuras durante el tiempo de envuelta
- Desplazamiento, sometiendo las mezclas a la
acción del agua para estimar el porcentaje delavado de los agregados
MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
3. Selección del porcentaje óptimo de ligante para diseño
DISEÑO DE LA MEZCLA
A la vista de los resultados de las pruebas decubrimiento y desplazamiento, se elige el porcentaje deligante que se considere más conveniente, el cual se
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podrá ajustar luego de las pruebas iniciales de obra
CRITERIOS SOBRE CUBRIMIENTO Y DESPLAZAMIENTO
MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
3. Selección del porcentaje óptimo de ligante para diseño
DISEÑO DE LA MEZCLA
Usualmente, una mezcla que responde adecuadamentea estas pruebas, presenta las siguientes características dedosificación :
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dosificación :
MEZCLAS ASFÁLTICAS EN FRÍO
COMPARACIÓN ENTRE LAS MEZCLAS DENSAS Y ABIERTAS EN FRÍO
PARÁMETRO MEZCLAS DENSAS MEZCLAS ABIERTASEmulsiónTipo Rotura lenta Rotura media
Fluidificantes No SíLigante residual 60% 70%Película de ligante Delgada GruesaAgregados